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 Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie