Medikamente ernten

Über ein Viertel aller auf dem Markt befindlichen Arzneimittel vor allem Diagnostika wie etwa Antikörper, Therapeutika, Impfstoffe und Blutersatzstoffe werden heute schon mit Hilfe der Bio- und Gentechnologie hergestellt, beispielsweise Humaninsulin, Interferone oder Hepatitis-B-Impfstoffe. Das Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie IUCT, Arbeitsbereich für Molekulare Biotechnologie in Aachen geht einen neuen Weg das Molekulare Farming. Dabei werden die Proteine, die als Basis für Medikamente dienen, in Pflanzen erzeugt.

Bisher stammen die meisten rekombinanten Proteine die Grundlage vieler Arznei- und Diagnosemittel aus gentechnisch veränderten Mikroben oder tierischen Zellen. Beim Molekularen Farming übernehmen Pflanzen diese Produktion. Das bietet mehrere Vorteile: Verunreinigungen mit Endotoxinen, das sind komplexe Bakteriengifte, die nach deren Zelltod freigesetzt werden, sowie Viruspartikeln oder Krankheitserregern treten nicht auf. »Die Pflanzenzellen und die daraus ent-stehenden Produkte sind somit für den Menschen nicht schädlich«, erläutert Mario Henke vom IUCT. Außerdem lässt sich schnell eine hohe Ausbeute erzielen. Denn Wachstum und Ernte der Proteine hängen vom Pflanzenwachstum ab. Pflanzen benötigen im wesentlichen nur preiswerte Nährstoffe, Licht und Wasser. Deshalb können sie wesentlich günstiger als mikrobielle Produktionssysteme die gewünschten Stoffe erzeugen. »Zudem ist die Qualität der mit Grüner Gentechnik hergestellten Proteine sehr hoch«, erklärt Mario Henke. Bisheriges Ergebnis der pflanzlichen Proteine: Humanes Serum Albumin HSA, ein Blutersatzstoff.

Neben dem Molekularen Farming arbeiten die Aachener Forscher auf folgenden Gebieten: Sie beschäftigen sich mit der Pathogenresistenz in gentechnisch veränderten Pflanzen, dem Monitoring von gentechnisch veränderten Organismen, der Identifizierung und Herstellung von rekombinanten Pharmazeutika, der Verbesserung der Nahrungs- und Futtermittelqualität und »Functional genomics«.