Pflanzen, Pilze und Bakterien produzieren zahlreiche Wirkstoffe, die den Zellstoffwechsel verändern, mitunter bis zum Zelltod. Sie haben damit Potenzial für neue Krebsmedikamente. Die Einschätzung ihres Wirkmechanismus ist jedoch zeitaufwendig und teuer. Wissenschaftler haben jetzt diesen Prozess vereinfacht: mit moderner Analytik und KI-basierter Auswertung konnten sie die Wirkungsweise von Zell-Inhaltsstoffen erfolgreich und schneller als bisher vorhersagen.
Durch verschiedene Tumor-Inhibitoren können Krebszellen bestimmte Stoffwechselmetabolite nicht mehr ausreichend bilden. Bei der Identifizierung solcher Metabolite („Metabolomik“) kamen die Forscher auch folgendem Zusammenhang auf die Spur: der Angriff gleicher Zielproteine rief auch ähnliche Metabolitenprofile der Tumor-Inhibitoren hervor. Mit diesem metabolischen Fingerabdruck wurde dann die KI trainiert. Mit der Kombination aus Metabolomik und maschinellem Lernen konnte die Wirkungsweise von zellabtötenden Naturstoffen vorhergesagt werden. So blockieren beispielsweise Triterpene aus Weihrauch, die Maslinsäure aus Olivenöl und die Betulinsäure aus der Birkenrinde den Energiestoffwechsel der Krebszellen und töten sie damit ab.
Literatur: Saoud M et al. Advanced Science 2024: e2404085. doi: 10.1002/advs.202404085.
Quelle: Pressemitteilung Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB)
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