Technische Universität München

Antikörper gegen krebserregenden Stoff

Bei der Reaktion von Fett mit glühender Kohle entsteht ein Stoff namens Benzpyren – ein verbreitetes Umweltgift, das beim Menschen Krebs auslösen kann. Forscher der Technischen Universität München haben nun einen Bindungsmechanismus eines Antikörpers an Benzo[a]pyren entschlüsselt. Der Nachweis und das Entfernen des Giftstoffs könnten damit vereinfacht werden.

Benzo[a]pyren

Kristallines Benzo[a]pyren unter normalem und unter UV-Licht | © H. Hiller, eigenes Werk, CC BY-SA 3.0 de

Im Sommer ist Grillzeit. Doch das Aufeinandertreffen von Fett und glühender Kohle hat auch ein krebserregendes Nebenprodukt namens Benzpyren. Denn beim unvollständigen Verbrennen von organischen Stoffen entstehen polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Aufgrund seiner hohen Toxizität und relativ guten Nachweisbarkeit ist der bekannteste Vertreter dieser Gruppe das Benzpyren oder Benzo[a]pyren (BaP) und wird als Marker für das Vorkommen von PAK allgemein benutzt. PAK werden im Körper zu Molekülen umgebaut, die Änderungen am Erbgut hervorrufen können. Im schlimmsten Fall können sich diese zu Tumoren weiterentwickeln, wodurch sie als Schadstoffe oder Umweltgifte gelten.

Neben dem Grillen entstehen PAK auch in erheblicher Menge beim Rauchen von Tabak, weshalb auch Passivrauchen als krebserregend eingestuft ist. Auch offene Kamine in Wohnungen und Fahrzeugabgase gelten als Quelle der giftigen Stoffe. Letztendlich gelangen die emittierten PAK ins Grundwasser und dadurch auch ins Trinkwasser, indem sie in der Luft verweilen oder an Rußpartikel gebunden werden und dadurch über Niederschläge in den Boden einfließen. Wegen der starken karzinogenen Wirkung von Benzo[a]pyren gibt es Grenzwerte in den europäischen Richtlinien für den maximalen Gehalt der Verbindung im Trinkwasser (10 ng/l).

EBV infizierte Zelle

Fast jeder trägt es in sich: Wissenschaftler schätzen, dass weltweit etwa 98 Prozent der Erwachsenen mit dem Epstein-Barr-Virus infiziert sind. In seltenen Fällen führt die Infektion mit den Erregern zu Krebs.

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Zur Bestimmung dieses extrem niedrigen Wertes sind jedoch hochempfindliche Messtechniken notwendig. Dem Team um Prof. Arne Skerra vom Lehrstuhl für Biologische Chemie in Weihenstephan und Prof. Dr. Knopp vom Lehrstuhl für Analytische Chemie in Großhadern ist es gelungen, einen Antikörper zu identifizieren, der Benzo[a]pyren fest bindet. Den komplizierten Bindungsmechanismus beschreiben sie aktuell in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“.

"Wir wissen nun, wie die Bindung des Antikörpers an das Benzo[a]pyren, eine sehr ungewöhnliche organische Verbindung, funktioniert und können damit möglicherweise Antikörper auch gegen andere PAK entwickeln. So wäre im nächsten Schritt vorstellbar, dass wir mit solchen Antikörpern einmal aromatische Kohlenwasserstoffe beispielsweise aus verseuchtem Trinkwasser herausfiltern", erklärt Skerra. Es ist jedoch unsicher, ob die Entdeckung zukünftig die Gefahr durch Grillwürstchen bannen kann. Man sollte daher weiter darauf achten, dass so wenig Fett wie möglich in die Glut tropft. (idw, red)

 

Literatur:

Andreas Eichinger, et al: Tight molecular recognition of benzo[a]pyrene by a high affinity antibody, Angewandte Chemie International Edition 6/2017. DOI: 10.1002/anie.201703893.