Was sind Artemisinin und Artesunat?

Artemisinin ist ein natürlicher Wirkstoff aus dem Einjährigen Beifuß (Artemisia annua). Bekannt wurde Artemisinin vor allem durch seine sehr gute Wirksamkeit gegen Malaria. Für die Entdeckung von Artemisinin und dessen Bedeutung für die Malariatherapie erhielt die chinesische Wissenschaftlerin Tu Youyou 2015 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Artesunat ist ein halbsynthetisches, wasserlöslicheres Derivat von Artemisinin. Nach der Aufnahme wird Artesunat im Organismus rasch zum pharmakologisch aktiven Dihydroartemisinin (DHA) umgewandelt.

Seit mehreren Jahren werden Artemisinin und insbesondere Artesunat auch hinsichtlich möglicher antitumoraler Wirkungen untersucht. In Zellkultur- und Tiermodellen konnten Wirkungen bei zahlreichen Tumorarten beobachtet werden. Die klinische Datenlage beim Menschen ist jedoch noch begrenzt. Artemisinin und Artesunat sind daher keine zugelassenen Krebstherapeutika und können eine etablierte onkologische Therapie nicht ersetzen.

Warum können Artemisinin-Verbindungen Krebszellen schädigen?

Eine Besonderheit der Artemisinin-Moleküle ist ihre sogenannte Endoperoxid-Brücke. Diese chemische Struktur ist für einen wesentlichen Teil ihrer biologischen Aktivität verantwortlich.

Besonders interessant ist dabei die Wechselwirkung mit Eisen und Häm. Durch Reaktionen mit Eisen können aus Artemisinin-Verbindungen hochreaktive Moleküle und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) entstehen. Diese können unter anderem Zellmembranen, Proteine, Mitochondrien und DNA schädigen.

Dieser Mechanismus könnte für Krebszellen von besonderer Bedeutung sein, weil zahlreiche Tumorzellen ihren Eisenstoffwechsel verändern und einen erhöhten Eisenbedarf besitzen. Ein gesteigerter intrazellulärer Eisenpool kann die Empfindlichkeit gegenüber oxidativem Stress erhöhen.

Vereinfacht lässt sich der Mechanismus folgendermaßen darstellen:

Artemisinin/Artesunat + intrazelluläres Eisen → Aktivierung der Peroxidstruktur → ROS und Radikalbildung → oxidativer Stress → Schädigung der Krebszelle.

Dabei handelt es sich allerdings nicht um einen ausschließlich auf Tumorzellen begrenzten Mechanismus. Eine vollständige Selektivität gegenüber Krebszellen ist klinisch nicht nachgewiesen.

Ferroptose – ein besonders interessanter Mechanismus

In den vergangenen Jahren ist insbesondere die mögliche Auslösung der sogenannten Ferroptose in den Mittelpunkt der Forschung gerückt.

Ferroptose ist eine Form des regulierten Zelltodes, die sich von der klassischen Apoptose unterscheidet. Sie ist abhängig von Eisen, oxidativem Stress und der Peroxidation mehrfach ungesättigter Fettsäuren in Zellmembranen.

Artemisinin und seine Derivate können nach experimentellen Untersuchungen den intrazellulären Gehalt an freiem Fe²⁺ erhöhen, die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies fördern und die Lipidperoxidation verstärken. Gleichzeitig wurden Veränderungen wichtiger antioxidativer Schutzsysteme wie Glutathion und GPX4 (Glutathionperoxidase 4) beobachtet.

Eine aktuelle systematische Übersichtsarbeit von 2026 wertete 66 experimentelle Arbeiten aus und kommt zu dem Ergebnis, dass die Ferroptose einen wichtigen Mechanismus der antitumoralen Aktivität von Artemisinin-Derivaten darstellen könnte. Die Autoren betonen gleichzeitig, dass standardisierte Untersuchungen und weitere klinische Studien erforderlich sind.

Weitere mögliche Wirkungen auf Krebszellen

Die antitumorale Wirkung von Artemisinin und Artesunat scheint nicht auf einen einzigen Mechanismus beschränkt zu sein.

Experimentell wurden unter anderem eine Hemmung der Zellteilung, Zellzyklusarrest und die Aktivierung der Apoptose beschrieben. Darüber hinaus können Artemisinin-Derivate die Funktion der Mitochondrien und damit den Energiestoffwechsel der Tumorzelle beeinflussen.

Weitere Forschungsarbeiten zeigen mögliche Auswirkungen auf Autophagie, Tumorangiogenese sowie Signalwege, die an Proliferation, Migration und Metastasierung beteiligt sind. Verschiedene Untersuchungen beschäftigen sich außerdem mit der Beeinflussung von NF-κB, PI3K/AKT/mTOR, STAT3 und Nrf2 sowie mit Veränderungen des antioxidativen Systems der Tumorzelle.

Damit unterscheiden sich Artemisinin-Verbindungen von klassischen Zytostatika insofern, als experimentell gleichzeitig mehrere metabolische und zelluläre Angriffspunkte beobachtet werden.

Warum könnte der Eisenstoffwechsel von Krebszellen von Bedeutung sein?

Schnell proliferierende Tumorzellen benötigen Eisen unter anderem für DNA-Synthese, mitochondriale Prozesse und Zellteilung. Bei verschiedenen Tumoren findet man deshalb Veränderungen von Transferrinrezeptoren, Ferritin und anderen Proteinen des Eisenstoffwechsels.

Artemisinin-Derivate können zusätzlich die Freisetzung von Eisen aus intrazellulären Speichern beeinflussen. Dadurch kann der sogenannte labile iron pool zunehmen. Gleichzeitig steigt die Bildung von ROS und Lipidperoxiden – Bedingungen, die eine Ferroptose begünstigen können.

Aus diesen experimentellen Beobachtungen darf jedoch nicht abgeleitet werden, dass jeder Patient zusätzlich Eisen einnehmen sollte. Eine Eisenbehandlung sollte sich nach Eisenstatus, Ferritin, Transferrinsättigung, Blutbild und klinischer Situation richten. Eine gezielte Eisengabe zur Verstärkung einer antitumoralen Artesunatwirkung ist derzeit kein klinisch etablierter Therapiestandard.

Artemisinin oder Artesunat – wo liegen die Unterschiede?

Artemisinin ist die natürliche Ausgangssubstanz. Ein wesentlicher pharmakologischer Nachteil ist seine geringe Wasserlöslichkeit und relativ variable Bioverfügbarkeit.

Artesunat wurde aus Artemisinin entwickelt und besitzt günstigere pharmakologische Eigenschaften. Es wird im Körper rasch zum aktiven Metaboliten Dihydroartemisinin (DHA) umgewandelt und kann sowohl oral als auch – in entsprechenden Arzneimittelformulierungen – intravenös eingesetzt werden.

Für die experimentelle Onkologie ist besonders wichtig, dass für Artesunat wesentlich mehr klinische Daten am Menschen vorliegen als für Artemisinin. Deshalb konzentriert sich ein großer Teil der klinischen Krebsforschung innerhalb dieser Wirkstoffgruppe auf Artesunat.

Welche Dosierungen wurden in klinischen Krebsstudien untersucht?

Eine allgemein anerkannte oder zugelassene Artesunat-Dosierung zur Behandlung von Krebs existiert derzeit nicht. Die folgenden Angaben beschreiben daher ausschließlich Dosierungen aus klinischen Studien und stellen keine allgemeine Therapieempfehlung dar.

In einer deutschen Phase-I-Studie bei Patientinnen mit metastasiertem Mammakarzinom wurde Artesunat zusätzlich zur bestehenden onkologischen Behandlung oral in Dosierungen von 100, 150 oder 200 mg täglich untersucht. Dosierungen bis 200 mg pro Tag beziehungsweise etwa 2,2–3,9 mg/kg Körpergewicht pro Tag wurden in dieser kleinen Studie als ausreichend verträglich beurteilt und für weitere klinische Untersuchungen vorgeschlagen.

Ein Teil dieser Patientinnen erhielt anschließend im Rahmen eines Compassionate-Use-Programms weiterhin Artesunat. Bei einzelnen Patientinnen erfolgte die Einnahme über einen Zeitraum von bis zu 37 Monaten. Diese kleine Beobachtungsgruppe ergab keine größeren neuen Sicherheitssignale, kann aufgrund ihrer Größe und ihres Studiendesigns jedoch weder Wirksamkeit noch langfristige Sicherheit abschließend belegen.

Bei Patienten mit operablem kolorektalem Karzinom wurde in einer randomisierten, doppelblinden Pilotstudie 200 mg Artesunat täglich über 14 Tage vor der Operation untersucht. Dabei wurden biologische Veränderungen im Tumorgewebe untersucht. Aufgrund der geringen Patientenzahl kann aus dieser Studie jedoch keine etablierte Krebstherapie abgeleitet werden.

Auch intravenöses Artesunat wurde bei fortgeschrittenen soliden Tumoren in einer Phase-I-Dosisfindungsstudie untersucht. Dabei wurden wesentlich höhere, intermittierende Dosierungen geprüft. Die maximal tolerierte Dosis lag in dem untersuchten Schema bei 18 mg/kg an Tag 1 und Tag 8 eines 21-Tage-Zyklus. Es wurden keine objektiven Tumorremissionen beobachtet; vier Patienten erreichten eine Stabilisierung der Erkrankung. Diese experimentelle Dosierung darf nicht auf andere Therapieschemata übertragen werden.

Bei welchen Tumorarten wird geforscht?

Antitumorale Wirkungen von Artemisinin-Derivaten wurden experimentell bei zahlreichen Tumorarten beschrieben. Dazu gehören unter anderem Brustkrebs, kolorektale Karzinome, Lungenkarzinome, Prostatakarzinome, Leber- und Pankreaskarzinome, Leukämien sowie Gliome und Glioblastome.

Die Empfindlichkeit einzelner Tumoren kann jedoch erheblich variieren. Auch die Entwicklung einer Resistenz gegenüber Artesunat wurde experimentell beschrieben. Eine generelle Wirksamkeit bei „Krebs“ kann deshalb aus den bisherigen Untersuchungen nicht abgeleitet werden.

Kombination mit anderen Krebstherapien

Von besonderem wissenschaftlichem Interesse ist die Kombination von Artemisinin-Derivaten mit konventionellen oder metabolisch wirksamen Krebstherapien.

Experimentell wurden Kombinationen mit Chemotherapeutika, Strahlentherapie und zielgerichteten Wirkstoffen untersucht. Dabei finden sich teilweise Hinweise auf eine erhöhte Empfindlichkeit von Tumorzellen und auf eine mögliche Überwindung bestimmter Resistenzmechanismen. Auch die Kombination mit Substanzen, die den oxidativen Stress oder den Eisenstoffwechsel beeinflussen, ist Gegenstand intensiver Forschung.

Diese präklinischen Synergien dürfen jedoch nicht automatisch auf Patienten übertragen werden. Insbesondere bei Kombinationen mit Chemotherapie, Immuntherapie oder zielgerichteten Medikamenten müssen mögliche pharmakokinetische und pharmakodynamische Wechselwirkungen berücksichtigt werden.

Nebenwirkungen und Kontrollen

Die Erfahrungen aus der Malariatherapie zeigen grundsätzlich eine vergleichsweise gute Verträglichkeit von Artesunat bei kurzfristiger Anwendung. Eine längerfristige Anwendung in der Onkologie stellt jedoch eine andere Situation dar.

Mögliche unerwünschte Wirkungen betreffen insbesondere Blutbild und Hämatopoese, Leberfunktion sowie gastrointestinale und neurologische beziehungsweise vestibuläre Symptome. In klinischen Untersuchungen wurden unter anderem Leukopenie, Neutropenie, Anämie, Asthenie, Übelkeit und Schwindel beobachtet. Bei intravenöser Hochdosisbehandlung wurden darüber hinaus dosislimitierende Myelosuppression, Leberfunktionsstörungen, Übelkeit/Erbrechen und Überempfindlichkeitsreaktionen beschrieben.

Bei einer längerfristigen experimentellen Anwendung sollten deshalb insbesondere Blutbild einschließlich Retikulozyten sowie Leber- und Nierenfunktion kontrolliert werden. Abhängig von Dosis, Therapiedauer, Begleitmedikation und Vorerkrankungen können weitere Untersuchungen sinnvoll sein. In der Mammakarzinom-Phase-I-Studie wurden beispielsweise zusätzlich neurologische und audiologische Untersuchungen durchgeführt.

Stellenwert in der integrativen Krebstherapie

Artemisinin und insbesondere Artesunat gehören zu den interessanten Repurposing-Ansätzen der experimentellen und integrativen Onkologie. Die Kombination aus Beeinflussung des Eisenstoffwechsels, ROS-Bildung, mitochondrialem Stress, Apoptose und insbesondere Ferroptose bietet eine plausible biologische Grundlage für weitere Forschung.

Dabei muss jedoch klar zwischen biologischer Plausibilität, präklinischer Wirksamkeit und klinisch nachgewiesenem Nutzen unterschieden werden. Während zahlreiche Zell- und Tierexperimente antitumorale Effekte zeigen, ist die klinische Evidenz bislang nicht ausreichend, um Artemisinin oder Artesunat als etablierte Krebstherapie anzusehen.

Im Rahmen einer integrativen Krebstherapie sollte eine mögliche Anwendung deshalb immer individuell ärztlich beurteilt, mit der bestehenden onkologischen Behandlung abgestimmt und durch geeignete klinische und laborchemische Kontrollen begleitet werden.

Wichtiger Hinweis: Artemisinin und Artesunat sind in Deutschland nicht zur Behandlung von Krebserkrankungen zugelassen. Eine Anwendung mit onkologischer Zielsetzung stellt daher einen experimentellen beziehungsweise Off-Label-Ansatz dar und ersetzt keine leitliniengerechte operative, medikamentöse oder strahlentherapeutische Behandlung.

Klinische Studien

1. von Hagens et al. – Oral artesunate as add-on therapy in metastatic breast cancer, Phase I (2017)
2. von Hagens et al. – Long-term oral artesunate in metastatic breast cancer (2019)
3. Krishna et al. – Randomised placebo-controlled pilot study of oral artesunate in colorectal cancer (2015)
4. Deeken et al. – Phase I study of intravenous artesunate in advanced solid tumors (2018)
5. König et al. – Safety and ototoxicity of artesunate in metastatic/advanced breast cancer (2016)

Wirkmechanismen, Eisen und Ferroptose

1. Osmanlioglu Dag et al. – The Role of Artemisinin and its Derivatives in Cancer Therapy via Ferroptosis: Systematic Review (2026)
2. Lai et al. – Targeted treatment of cancer with artemisinin and artemisinin-tagged iron-carrying compounds (2005)
3. Efferth et al. – Molecular modes of action of artesunate in tumor cell lines (2003)
4. Sertel et al. – Factors determining sensitivity or resistance of tumor cell lines towards artesunate (2010)
5. Xu et al. – Artemisinins as Anticancer Drugs: Novel Therapeutic Approaches, Molecular Mechanisms, and Clinical Trials (2020)

Die Literatur zeigt eine umfangreiche präklinische Evidenz für antitumorale Wirkungen von Artemisinin und seinen Derivaten. Besonders gut untersucht sind ROS-Bildung, Veränderungen des Eisenstoffwechsels, Ferroptose, Apoptose, Autophagie, Zellzyklusarrest und Beeinflussung der Tumorangiogenese.

Die klinische Evidenz ist dagegen weiterhin begrenzt. Die aussagekräftigsten Humanstudien betreffen bislang Artesunat und umfassen kleine Phase-I-Studien, eine kleine randomisierte Studie beim kolorektalen Karzinom sowie Langzeit-Sicherheitsdaten beim metastasierten Mammakarzinom. Diese Untersuchungen rechtfertigen weitere klinische Forschung, belegen aber derzeit keine gesicherte Verlängerung des Gesamtüberlebens und keinen etablierten therapeutischen Nutzen als Krebstherapie.

Hinweis: Dieser Beitrag dient nur zu Informationszwecken und ersetzt keine professionelle medizinische Beratung.