Calicheamicine

Calicheamicine sind eine Gruppe von strukturell sehr eng verwandten, hochgradig toxischen Zellgiften. Sie wirken 1000-mal stärker als Adriamycin. Diese Bakterientoxine werden durch das Bakterium Micromonospora echinospora erzeugt.^[1] Die Einnahme von wenigen Gramm führt unweigerlich zum Tod, Gegenmittel sind nicht bekannt. In entsprechend verdünnter Form wird die Substanz in der gezielten Krebstherapie eingesetzt.^[2]

Eigenschaften

Zur Familie der Calicheamicine gehören verschiedene strukturell eng verwandte chemische Verbindungen. Sie sind strukturell, in ihrer biologischen Wirkung und auch ihrem Wirkmechanismus den Esperamicinen sehr ähnlich und enthalten ebenfalls neben dem Endiin eine Allyltrisulfideinheit und die am Brückenkopf sitzende Enonfunktion. Ihre Strukturen wurden von LEE et al. 1987 veröffentlicht und 1989 korrigiert.^[3] Der bekannteste Vertreter ist das Calicheamicin γ1^I, das inzwischen auch synthetisch hergestellt werden kann.^[4]

Beispiele für Calicheamicine
Name(n)	Endiin- Substruktur	R=	CAS- Nummer	PubChem	Summenformel	Molare Masse
Calicheamicin α1 Calicheamicin alpha 1				44307061	C48H62IN3O17S4	1208,18 g·mol−1
Calicheamicin β1(Br) Calicheamicin beta 1(Br)				44307057	C56H76BrN3O21S4	1335,37 g·mol−1
Calicheamicin γ1(Br) Calicheamicin gamma 1(Br)				44307331	C55H74BrN3O21S4	1321,35 g·mol−1
Calicheamicin δ1(I) Calicheamicin delta 1(I)				44307145	C54H72IN3O21S4	1354,32 g·mol−1
Calicheamicin α2 Calicheamicin alpha 2			103716-12-7	6450514	C48H62IN3O17S4	1208,18 g·mol−1
Calicheamicin α3 Calicheamicin alpha 3			103716-13-8	6450515	C47H59IN2O19S4	1211,14 g·mol−1
Calicheamicin γ1 Calicheamicin gamma 1			108212-75-5	6438329	C56H78IN3O21S4	1384,39 g·mol−1
Calicheamicin T			142518-72-7	6449957	C32H43N3O11S3	741,89 g·mol−1
Calicheamicin γ1(I) Calicheamicin gamma 1(I)				10486648	C55H74IN3O21S4	1368,35 g·mol−1
Calicheamicin θ1 Calicheamicin theta 1				44403705	C57H78IN3O22S2	1348,27 g·mol−1
Calicheamicin ε Calicheamicin epsilon			128050-91-9	5488030	C54H74IN3O21S2	1292,21 g·mol−1

Wirkung

Calicheamicine tragen eine Endiin-Struktureinheit, von der bekannt ist, dass sie Bergman-Cyclisierungen eingeht und die dabei entstehenden Diradikale zu einem Doppelstrangbruch der DNA führen. Auch für die Calicheamicine wird ein solcher Wirkmechanismus diskutiert.^[5]

Mythologie

Der griechische Dichter Hesiod beschreibt: Der Sage nach mussten die Götter, die gegen die Gesetze des Olymp verstießen, aus einem goldenen Kelch das Wasser des Styx trinken. Es wird angenommen, dass das Gestein unter dem Fluss Mavronero, welcher mit Styx assoziiert wurde, dicht mit Micromonospora echinospora besiedelt war, so dass die Menge des gelösten Calicheamicin aus einem Kelch ausreichte, tödlich zu sein.^[6]

Geschichte

Angeblich wurde Alexander der Große durch einen Kelch Styx-Wasser getötet.^[7] Die Geschichtsschreiber sagen, dass er unter starken Schmerzen und unstillbarem Durst gelitten habe, bevor er nach einer Woche starb. Das stimmt mit den Symptomen einer Calicheamicin-Vergiftung überein. Der griechische Geschichtsschreiber Pausanias schreibt, dass Ziegen, die versehentlich vom Wasser des Styx tranken, kurze Zeit später ohne erkennbaren Grund tot umgefallen seien.

Einzelnachweise

1. ↑ Theodor Dingermann: Pharmazeutische Biologie. Springer, 2002, ISBN 978-3-540-42844-2, S. 231 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
2. ↑ Nicolaou KC, Chen JS, Dalby SM: From nature to the laboratory and into the clinic. In: Bioorganic & Medicinal Chemistry. Band 17, Nr. 6, März 2009, S. 2290–2303, PMID 19028103, PMC 2665039 (freier Volltext). 
3. ↑ M. D. Lee, J. K. Manning, D. R. Williams, N. A. Kuck, R. T. Testa, D. B. Borders: Calicheamicins, a novel family of antitumor antibiotics. 3. Isolation, purification and characterization of calicheamicins beta 1Br, gamma 1Br, alpha 2I, alpha 3I, beta 1I, gamma 1I and delta 1I. In: The Journal of Antibiotics. Band 42, Nummer 7, Juli 1989, S. 1070–1087. PMID 2753814.
4. ↑ Folkert Boße: Untersuchungen zur Synthese neuer Dynemicin-Analoga (PDF; 737 kB)
5. ↑ S. Walker; R. Landovitz; W.D. Ding; G.A. Ellestad; D. Kahne: Cleavage behavior of calicheamicin γ1 and calicheamicin T. In: Proc Natl Acad Sci U.S.A. Band 89, Nr. 10, 1992, S. 4608–4612, doi:10.1073/pnas.89.10.4608, PMID 1584797, PMC 49132 (freier Volltext). 
6. ↑ Angelika Franz: Archäologie: Woche der Qualen. In: Spiegel Online. 2. August 2010, abgerufen am 29. Juli 2016. 
7. ↑ Alexander the Great poisoned by the River Styx. 4. August 2010, abgerufen am 8. August 2010.