Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

EPO für das Gehirn

01.06.2012
Gentechnisch verändertes Moos produziert menschliches Hormon

Erythropoietin (EPO) ist ein menschliches Eiweißhormon, das vorwiegend in den Nieren produziert wird. Es spielt eine wichtige Rolle in der Ausbildung von roten Blutzellen, einem Prozess, der als Erythropoese bezeichnet wird. EPO wird häufig zur Behandlung und zur Prävention von Anämie bei Nierenleiden und bei Krebspatienten eingesetzt.


Ein „Moosgehirn“ mit dem Namen „Light only light“, entwickelt von dem Künstler Jun Takita
(Quelle: Universität Freiburg)

Heute wird dieses Arzneimittel als rekombinantes menschliches EPO in Zellkulturen produziert, besonders in so genannten CHO-Zellen, das sind Zellen aus den Ovarien des chinesischen Hamsters. Mit einem Umsatz von rund zehn Milliarden Euro im Jahr ist EPO das führende Biopharmazeutikum weltweit. Wegen seines Missbrauchs beim unethischen und illegalen Doping von Sportlern ist dieses Hormon in der Öffentlichkeit in Verruf geraten.

Im menschlichen Blut sind mehrere komplexe Zuckerstrukturen an dem EPO-Protein angeheftet, die bis zu 40 Prozent seiner molekularen Masse ausmachen. Diese Zuckerreste verändern die Halbwertzeit und Funktion des Hormons im menschlichen Körper. Eine spezifische Form dieses komplexen Glykoproteins, das asialo-EPO, kann das Gewebe schützen, ohne die roten Blutzellen zu stimulieren. Aus diesem Grund wird asialo-EPO als ein sicheres Arzneimittel angesehen, das keine potenzielle Dopingaktivität aufweist.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Pflanzenbiotechnologie der Universität Freiburg um PD Dr. Eva Decker und Prof. Dr. Ralf Reski sowie von der Freiburger Biotechnologiefirma Greenovation haben nun das Moos Physcomitrella patens gentechnisch so verändert, dass es rekombinantes menschliches asialo-EPO im Moos-Bioreaktor produziert. „Asialo-EPO lässt sich in tierischen Zellkulturen nur schwer herstellen. Dagegen hat die gentechnische Modifikation des Mooses weder das Wachstum noch die Leistung der Pflanzen verändert. Deswegen empfehlen wir den Moos-Bioreaktor als System der Wahl zur Herstellung dieses potenziell neuroprotektiven Proteins“, sagt Decker. Die Anheftung der korrekten Zuckerreste an das rekombinante Protein hat Prof. Dr. Friedrich Altmann von der Universität für Bodenkultur in Wien/Österreich, belegt.

Kürzlich wurde gezeigt, dass EPO bei Sauerstoffmangel in unterschiedlichen Geweben im menschlichen Körper hergestellt wird, wenn die Sauerstoffzufuhr zum limitierenden Faktor wird. In diesem Fall schützt das Hormon diese Gewebe durch die Hemmung der Apoptose, des programmierten Zelltodes in Stresssituationen. In diesem Zusammenhang bietet asialo-EPO eine potenzielle Behandlung für Hirnschlag, durch Diabetes verursachte Augenschäden sowie Schädigungen des peripheren Nervensystems.

„Dieses spannende neue Protein ist das Resultat der Verbindung zwischen Pflanzenbiotechnologie und synthetischer Biologie, wie wir sie in unserem Freiburger Exzellenzcluster BIOSS praktizieren. Wir hoffen, dass sein Potenzial als Biopharmazeutikum bald klinisch bewertet wird“, sagt Ralf Reski, Mitbegründer von Greenovation und derzeit Senior Fellow am Freiburg Institute for Advanced Studies (FRIAS). FRIAS und BIOSS werden von der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert.

Das Verbundprojekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und von der Baden-Württemberg-Stiftung gefördert. Die Ergebnisse der Studie sind nun in der aktuellen Online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Plant Biotechnology Journal“ veröffentlicht.

Der Originaltitel der Veröffentlichung lautet:
Juliana Parsons, Friedrich Altmann, Claudia K. Arrenberg, Anna Koprivova, Anna K. Beike, Christian Stemmer, Gilbert Gorr, Ralf Reski, Eva L. Decker (2012): Moss-based production of asialo-erythropoietin devoid of Lewis A and other plant-typical carbohydrate determinants. Plant Biotechnology Journal, DOI: 10.1111/j.1467-7652.2012.00704.x.
Kontakt:
PD Dr. Eva L. Decker
Pflanzenbiotechnologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761 203-2820 oder 203-6969
eva.decker@biologie.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.plant-biotech.net/
http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2012/pm.2012-06-01.125-en?set_language=en

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kaltwasserkorallen: Versauerung schadet, Wärme hilft
27.04.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Auf dem Gipfel der Evolution – Flechten bei der Artbildung zugeschaut
27.04.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

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: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

Jenaer Akustik-Tag: Belastende Geräusche minimieren - für den Schutz des Gehörs

27.04.2017 | Veranstaltungen

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

VLC 200 GT von EMAG: Neue passgenaue Dreh-Schleif-Lösung für die Bearbeitung von Pkw-Getrieberädern

27.04.2017 | Maschinenbau

Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten

27.04.2017 | Maschinenbau

Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

27.04.2017 | Informationstechnologie