Mit gezielter Evolution im Reagenzglas zum Designer-Protein

Heute gewinnt man durch Rekombinationen und gerichtete Mutationen eine enorme Vielfalt an Genen bzw. Proteinen. Über neueste Entwicklungen auf diesem Gebiet spricht Professor Manfred Reetz in seinem Plenarvortrag am 19. Mai 2003 um 10:30 Uhr im Forum, Messe Frankfurt, anläßlich der Biotechnology Conference auf der ACHEMA 2003.

Er ist einer der führenden Experten auf dem Gebiet der evolutiven Optimierung von Biokatalysatoren.

Das Prinzip der Evolution, aus einer Vielzahl von zufällig generierten Molekülen – oder auch ganzen Organismen – die für eine bestimmte Aufgabe geeignetsten herauszuselektieren und anschließend zu vermehren, ist auch technisch gesehen ein genial einfacher Weg zu optimierten Lösungen.

Die molekulare Biotechnologie entwickelte daher effiziente Methoden, mit denen die molekulare Evolution „im Reagenzglas“ nachgeahmt werden kann, so Professor Manfred Reetz vom Max-Planck-Institut für Kohleforschung in Mülheim a. d. Ruhr.

Die „Gerichtete Evolution“ von Proteinen ist mittlerweile ausgereift, erste kommerzielle Produkte wie Waschmittelenzyme sind seit einigen Jahren auf dem Markt. Anfang des Jahres wurde auch der erste therapeutische Antikörper, der auf diesem Wege erzeugt worden war, für den Markt zugelassen. Er dient zur Behandlung von Rheumatoider Arthritis und hat ein entsprechend hohes Marktpotential im Bereich von 1 Mrd. Euro.

Die Erfolge rekombinanter Enzyme und Antikörper und der Bedarf an Bindeproteinen, z.B. für Proteomics-Projekte, spornten die Suche auch nach weiteren für die evolutive Optimierung geeigneten Proteinklassen an. Gegenwärtig sind neben zahlreichen Enzymen auch neuartige Bindeproteine in der Entwicklung. Hier erhofft man sich völlig neuartige Anwendungsmöglichkeiten, die über das Potential bekannter Proteinklassen hinausgehen: zum Beispiel therapeutisch wirksame kleine Proteine, die die Blut-Hirn-Schranke überwinden oder solche, die aufgrund ihrer geringen Größe und Robustheit tief in erkrankte Gewebe eindringen können.