Kooperation führt zu erneutem Durchbruch in der Q10-Forschung

Seit 1998 setzt Beiersdorf das lebenswichtige Coenzym Q10 in der Anti-Aging-Pflege ein und ist damit als Pionier bis heute federführend in der Hautforschung und Kosmetik. Doch lässt sich die umfassende Datenlage über mit Q10 angereicherte Hautzellen auch bildlich untermauern? In welcher Menge nehmen die einzelnen Hautzellen das körpereigene „Superfood“, das die Altersuhr ein Stück zurückdrehen soll, auf, und wo exakt reichert es sich an?

Das wollten die Beiersdorf Forscher*innen genau wissen und kooperierten dafür mit dem Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP), der Universität Hamburg und dem renommierten Forschungszentrum DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron). Die Biologin Dr. Julia Weise ist Laborleiterin bei Beiersdorf im Bereich „Biological Testing“ und nimmt das Resultat der interdisziplinären Zusammenarbeit vorweg: „Gemeinsam konnten wir zugegebenes Q10 nicht nur erstmals in Hautzellen sichtbar machen, sondern auch dessen zelluläre Aufnahme und den Weg des Coenzyms abbilden. So haben wir auch zum ersten Mal demonstrieren können, dass Q10 nachweislich von jeder einzelnen Zelle aufgenommen wird.“

Die Ergebnisse sind eine kleine Sensation und zeigen einmal mehr: In der Forschung rund um das Coenzym Q10 gibt es immer noch Neues zu entdecken. Nicht zuletzt deshalb wurde die Forschungsarbeit von unabhängigen Wissenschaftler*innen bewertet und in einem renommierten Journal veröffentlicht, um sie auch anderen Forschungsgruppen zugänglich zu machen. Für den angesehenen Physiker und Grundlagenforscher Prof. Dr. Florian Grüner vom Institut für Experimentalphysik an der Universität Hamburg, der das beteiligte Forschungskonsortium zusammengeführt hat, ist dies ein wichtiger Antrieb: „Es ist entscheidend, dass Forschung den Weg ins Alltagsleben findet. Die Frage ist immer, was die Gesellschaft am Ende davon hat. So spielt es etwa in der Krankheitsbekämpfung eine große Rolle, ob Wirkstoffe am gewünschten Ort ankommen. Mit unserer Methode ist dieser Nachweis jetzt möglich. Das bietet Potenzial für die weitere Wissenschaft und Forschung, zum Beispiel in der Krebstherapie und natürlich in der weltweiten Q10-Forschung, auch über die Haut hinaus.“

Herzstück ist die sogenannte XRF-Methode (engl. X-ray fluorescence spectroscopy). Dahinter steht das Prinzip der Röntgenfluoreszenzanalyse – ein bildgebendes Verfahren aus der Materialanalytik, das im Allgemeinen dazu dient, feste Proben zu untersuchen, beispielsweise Glas, Keramik oder Baustoffe. Auch in der hochentwickelten Messtechnik der Medizin ist es gängige Praxis, Verborgenes sichtbar zu machen, am Patienten meist mit Hilfe von Kontrastmitteln.

Doch bevor die Physik überhaupt zum Zuge kommt, braucht es intensive Vorarbeit, weiß Dr. Mirja van Bodegraven, die das Projekt Beiersdorf-seitig leitete: „Wir waren auf der biologischen Seite dafür verantwortlich, die Q10-behandelten Hautzellkulturen so aufzubereiten, dass sie sich am DESY mit der XRF-Methode vermessen lassen.“ Wie in der modernen Medizin auch, kam die ebenfalls alles andere als triviale Suche nach einem Kontrastmittel hinzu, mit dessen Hilfe sich das Q10 für die XRF-Methode visualisieren lässt, ohne es zu verändern. Mit Jod-Atomen fanden die beteiligten Chemiker*innen vom Fraunhofer Institut die Lösung. „Bei einer Reihe von Experimenten in unseren Laboren konnten wir gemeinsam zeigen, dass die Markierung von Q10 mit Jod die Eigenschaften des Coenzyms nicht verändert und somit ein perfektes Mittel zur Untersuchung der Bioverfügbarkeit sowie der Verteilung von Q10 in Zellen ist“, fasst Dr. Mirja van Bodegraven zusammen.

Einzelne Moleküle, Immunzellen oder Antikörper sind für das menschliche Auge unsichtbar. Tragen sie eine Markierung, wie in diesem Fall Jod-Atome als eine Art Kontrastmittel, geben sie über Röntgenstrahlen Signale ab und lassen sich auslesen. Hinter der hochsensitiven Technik steht DESY als eines der weltweit führenden Beschleunigerzentren. Die Großgeräte des in Hamburg ansässigen Forschungsinstituts bringen kleinste Details ans Tageslicht. Für einen Blick über den Tellerrand hat Beiersdorfs Forschung & Entwicklung 2020 das vom DESY gegründete Startup axiom insights, das mit der Universität Hamburg kooperiert, zu einem unverbindlichen Kennenlernen eingeladen. „Dieses Treffen gab die Initialzündung und wir haben für unsere gemeinsame Forschungsarbeit daraufhin ein Projekt aufgesetzt. Es war ein Hochrisikoprojekt mit vielen Unbekannten“, erzählt Dr. Julia Weise. Dass ein Unternehmen wie die Beiersdorf AG den Mut hat, in Forschung mit offenem Ausgang zu investieren, sei für alle Beteiligten ein Gewinn, betont Prof. Dr. Florian Grüner: „Anfangs war keineswegs klar, dass wir den Nachweis des zugegebenen Coenzyms Q10 in jeder einzelnen Zelle überhaupt würden erbringen können. Wir selbst hätten dies ohne die Anfrage von Beiersdorf gar nicht versucht. Insofern profitiert die Wissenschaft ebenfalls von solchen Kooperationen mit der Industrie.“

Ein Forschungsprojekt mit gleich drei naturwissenschaftlichen Disziplinen an einem Tisch ist durchaus etwas Besonderes. Dr. Julia Weise: „Mal wieder hat sich gezeigt – Fortschritt entsteht häufig an Schnittstellen.“ Die Tatsache, dass die Forschung am lebenswichtigen Q10 noch immer neue Erkenntnisse ans Tageslicht bringt, treibt sie an. Dr. Mirja van Bodegraven geht es ebenso: „Es war schon immer ein Anliegen der weltweiten Q10 Forschung, das Coenzym sichtbar zu machen. Bislang schien dies wissenschaftlich und technisch unmöglich. Umso schöner, dass der Beiersdorf Forschung dies in der interdisziplinären Zusammenarbeit erstmalig weltweit gelungen ist und wir damit nun den Bildbeweis haben, dass unser Q10 dort ankommt, wo wir es haben möchten – in jeder einzelnen Hautzelle.“

1957 entdeckte der amerikanische Wissenschaftler Frederick L. Crane das Coenzym Q10, seit mehr als 60 Jahren wird es genauer erforscht. Beiersdorf Wissenschaftler*innen gehörten in den 1990er Jahren zu den Ersten, die sich mit den Effekten von Q10 auf die Haut beschäftigten. Seit 1998 setzt das Unternehmen Q10 in NIVEA Hautpflegeprodukten ein und ist damit Pionier im Massenmarkt. Heute zählt das Coenzym Q10 zu den wichtigsten Wirkstoffen der Anti-Age-Pflege und kommt in Gesichtscremes, Body Lotions und Seren zum Einsatz.

Kathrin nimmt uns mit auf eine Reise in das faszinierende Feld der Forschung und Entwicklung bei Beiersdorf. Bevor sie sich mit der DNA von Beiersdorf beschäftigte, war sie für die Kommunikation zu Themen rund um HR zuständig, darunter Diversity, Führung oder New Work. Davor hatte sie sich ganz den Zahlen verschrieben und war mehrere Jahre lang für die Finanzkommunikation bei Beiersdorf verantwortlich.