Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschern gelingt Produktion von Impfstoffen in Tabakpflanzen

20.01.2006


Auch mit Pflanzen lassen sich wirksame Impfstoffe in genügend großer Menge produzieren. Das haben Forscher der Universitäten Würzburg, Heidelberg, Freiburg und Clermont-Ferrand am Beispiel der bakteriellen Infektionskrankheit Borreliose gezeigt. Ihre Ergebnisse stellen sie in der Januar-Ausgabe des Fachblatts "Nature Biotechnology" vor.


Heribert Warzecha mit einer Tabakpflanze, die einen Impfstoff produzieren kann. Die Pflanze ist aus einer Gewebekultur entstanden. Weil sie noch relativ jung ist, muss sie noch in einem Glas unter sterilen Bedingungen wachsen. Foto: Robert Emmerich



Impfstoffe sind oft Proteine. Meist werden sie mit großem Aufwand in Bakterien oder Zellkulturen hergestellt. Dass sie sich prinzipiell auch in gentechnisch veränderten Pflanzen produzieren lassen, ist für Forscher nicht neu. "Allerdings lieferten die bislang getesteten Pflanzen viel zu geringe Mengen", sagt Apotheker Heribert Warzecha, der am Lehrstuhl für Pharmazeutische Biologie der Uni Würzburg bei Professor Martin Müller forscht.



Anders sieht es nun bei dem Impfstoff gegen die Borreliose aus. Der besteht aus einem Protein (OspA), das auf der Oberfläche der krankheitserregenden Bakterien vorkommt und mit Fettsäure-Ketten bestückt ist. Warzecha hat den Bauplan für das Protein - in Form von DNA - bei Tabakpflanzen in die Chloroplasten integriert. Das sind winzige grüne Partikel in den Zellen. Sie besitzen eigenes Erbgut und sind vor allem für die Photosynthese zuständig.

Diese kleinen Fabriken produzieren jetzt nicht nur wie geplant das Protein, sondern versehen es auch gleich noch mit den nötigen Fettsäuren - das ist immens wichtig, weil das Protein nur dann als Impfstoff wirkt. "Bislang war es gängige Lehrmeinung, dass ausschließlich Bakterien diese ganz spezielle Veränderung eines Proteins erledigen können", sagt Warzecha. Doch offensichtlich sind auch Chloroplasten dazu in der Lage.

Die Würzburger Tabakpflanzen sind außerdem besonders produktiv. Das liegt daran, dass die Konstruktionsanleitung für den Impfstoff nicht wie üblich in den Zellkern, sondern in die Chloroplasten eingebaut wurde - und davon enthält jede grüne Pflanzenzelle rund hundert Stück. Warzecha hatte den Bauplan für den Borreliose-Impfstoff zunächst auch in den Zellkern integriert, und das Ergebnis war gleich Null.

Die Forscher extrahierten den Impfstoff dann aus den Tabakpflanzen und schickten ihn in gereinigter Form zum Team von Professor Markus Simon nach Freiburg. Dort wurde der Stoff Mäusen injiziert. Deren Immunsystem sprang darauf hin so effektiv an, dass die Tiere vor der Borreliose geschützt wären. Dabei wirkte der Impfstoff aus den nikotinhaltigen Gewächsen fast genau so gut wie derjenige, der sich in Bakterienkulturen produzieren lässt.

Als nächstes steht das Feintuning an: Die Tabakpflanzen sollen dazu gebracht werden, möglichst viel Impfstoff zu produzieren. Mit einem gärtnerischen Trick wollen die Würzburger außerdem den Nikotingehalt der Tabakblätter senken, damit man diese den Freiburger Mäusen füttern kann. So soll klar werden, ob der Impfschutz auch auf oralem Weg zu erreichen ist.

Die Forscher haben schließlich eine Vision: Wenn man Impfstoffe in essbaren Pflanzen wie Tomaten oder Salat produzieren könnte, wäre nicht nur die Herstellung einfacher und billiger, sondern auch die Impfung selbst: Die käme dann ohne Spritze aus: "Man könnte die Pflanzen einfach zu Säften oder Breien verarbeiten und sie wohl dosiert verabreichen", so Warzecha.

Hinweis für Redaktionen/Journalisten: Weitere Informationen erhalten sie bei Dr. Heribert Warzecha, T (0931) 888-6162, Fax (0931) 888-6182, E-Mail:
warzecha@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat dieses Projekt finanziell gefördert. Die Ergebnisse sind hier publiziert:

Karin Glenz, Bernadette Bouchon, Thomas Stehle, Reinhard Wallich, Markus M. Simon und Heribert Warzecha: "Production of a recombinant bacterial lipoprotein in higher plant chloroplasts", Nature Biotechnology Vol. 24 Nr. 1, Januar 2006, Seiten 76 - 77, DOI: 10.1038/nbt1170

Die Originalarbeit können Sie als pdf-Datei bei der Pressestelle der Universität erhalten, T (0931) 31-2401, E-Mail: emmerich@zv.uni-wuerzburg.de

Stichwort: Borreliose

Die Erreger der Borreliose sind Bakterien und werden durch Zeckenstiche auf den Menschen übertragen. Wird die Infektion nicht rechtzeitig mit Antibiotika behandelt, kann es zu schweren Spätfolgen kommen. Die Betroffenen leiden dann lebenslang an schmerzhaften Gelenkentzündungen oder Nervenstörungen. Eine Schutzimpfung gegen die Infektion ist derzeit nicht verfügbar.

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Berichte zu: Bakterium Borreliose Impfstoff Protein Tabakpflanzen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der Kobold in der Zange
17.01.2018 | Leibniz-Institut für Katalyse e. V. an der Universität Rostock

nachricht Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen
16.01.2018 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Projekt "HorseVetMed": Forscher entwickeln innovatives Sensorsystem zur Tierdiagnostik

17.01.2018 | Agrar- Forstwissenschaften

Seltsames Verhalten eines Sterns offenbart Schwarzes Loch, das sich in riesigem Sternhaufen verbirgt

17.01.2018 | Physik Astronomie

Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

17.01.2018 | Physik Astronomie