Die Entdeckung von Paclitaxel war ein Meilenstein in der Krebstherapie. Doch der Weg vom Naturstoff zum Arzneimittel war lang und brachte nicht nur wissenschaftliche, sondern auch ökologische Herausforderungen mit sich. Heute gehört der Wirkstoff zu den etablierten Zytostatika und wird bei verschiedenen Krebserkrankungen eingesetzt.
Von der Entdeckung des Naturstoffs bis hin zu seiner medizinischen Anwendung als Krebsmedikament hatte Paclitaxel einen spannenden Entstehungsweg. In einem Screeningverfahren entdeckt barg seine Synthese einige Herausforderungen, die mit Geschick umgangen werden konnten.
Systematische Suche nach Naturstoffen
Der Verband Forschender Arzneimittelhersteller (vfa) widmete dem Arzneistoff einen Artikel mit einem Überblick über die Entwicklungsgeschichte. Die Geschichte von Paclitaxel reicht bis in die 1960er-Jahre zurück. Damals suchte das US-amerikanische National Cancer Institute (NCI) systematisch nach Naturstoffen mit krebshemmender Wirkung. Zwischen 1960 und 1981 wurden rund 114.000 Pflanzenextrakte aus etwa 15.000 Arten untersucht.
Darunter befanden sich auch Rindenproben der Pazifischen Eibe (Taxus brevifolia), die 1962 im Nordwesten der USA gesammelt worden waren. Laboruntersuchungen zeigten, dass die darin enthaltenen Substanzen das Wachstum von Tumorzellen hemmen konnten.
1966 gelang es schließlich, den verantwortlichen Wirkstoff zu identifizieren. Er erhielt zunächst den Namen Taxol und wurde später als Paclitaxel bekannt. Bis zu den ersten klinischen Untersuchungen am Menschen vergingen allerdings noch mehrere Jahre.
Eine Behandlung für sechs Bäume
Die Entwicklung zum Arzneimittel brachte erhebliche Herausforderungen mit sich: Aus der Rinde einer ausgewachsenen Pazifischen Eibe ließen sich lediglich rund 350 mg Paclitaxel gewinnen. Für die Behandlung eines einzigen Krebspatienten mussten damals etwa sechs Bäume gefällt werden. Als sich Ende der 1980er- und Anfang der 1990er-Jahre die Wirksamkeit bei Brust- und Eierstockkrebs abzeichnete, entstand deshalb ein Konflikt zwischen Arzneimittelversorgung und Naturschutz.
Die Lösung brachte schließlich ein halbsynthetisches Herstellungsverfahren: Forschende entdeckten, dass sich eine Vorstufe aus den Nadeln der Europäischen Eibe (Taxus baccata) chemisch zu dem hochkomplexen Paclitaxel umwandeln lässt. 1993 begann die halbsynthetische Produktion. Seit 2002 wird der Wirkstoff auch mithilfe kultivierter Eibenzellen hergestellt. Damit war eine Gewinnung unabhängig vom Fällen der seltenen Bäume möglich.
Wie wirkt Paclitaxel?
Paclitaxel gehört zur Gruppe der Taxane und wird als Zytostatikum unter anderem bei Brustkrebs, Eierstockkrebs und nicht-kleinzelligem Lungenkarzinom eingesetzt. Seine antitumorale Wirkung beruht auf der Stabilisierung der Mikrotubuli, die für die Zellteilung eine entscheidende Rolle spielen. Paclitaxel verhindert deren normalen Abbau und stört dadurch die Funktion des Spindelapparats. Die Mitose wird gehemmt, wodurch sich Tumorzellen nicht mehr ungehindert vermehren können. Der Wirkstoff wird intravenös verabreicht und hauptsächlich über die Leberenzyme CYP2C8 und CYP3A4 metabolisiert.
Zu den häufigen unerwünschten Wirkungen zählen Haarausfall, Übelkeit, Durchfall, Muskel- und Gelenkschmerzen sowie Blutbildveränderungen, insbesondere Neutropenien. Auch periphere Neuropathien mit Kribbeln, Taubheitsgefühlen oder Schmerzen in den Extremitäten können auftreten. Darüber hinaus sind Überempfindlichkeitsreaktionen möglich.