Pflanzliche Proteine für Arzneimittel

Dank neuester Forschungen haben sich die Aussichten, arzneimittelproduzierende Pflanzen zu entwickeln, weiter verbessert. Im Zuge dieser Forschung ist es Wissenschaftlern gelungen, Pflanzen zu erzeugen, deren Samen einen hohen Anteil an komplexen Proteinen ähnlich unseren Antikörpern enthalten.

Die vom flämischen interuniversitären Institut für Biotechnologie (VIB) in Belgien geleitete und über das EU-Projekt Pharma-Planta geförderte Studie wurde online in den “Proceedings of the National Academy of Sciences” veröffentlicht.

Derzeit verwendet man Bakterien, Hefen oder genetisch veränderte tierische Zellen zur Erzeugung von menschlichen Proteinen wie bspw. Antikörpern für die Arzneimittelherstellung. Diese Antikörper können sowohl für therapeutische als auch für diagnostische Zwecke eingesetzt werden.

Einerseits sind diese Methoden der Arzneimittelherstellung erfolgreich, doch dem stehen auf der anderen Seite hohe Herstellungskosten gegenüber, da man gut ausgestattete Laboratorien benötigt und hohe Personalkosten für die Züchtung und Beobachtung der Tierzellkulturen anfallen.

Seit vielen Jahren versuchen Wissenschaftler, Pflanzen genetisch derart zu verändern, dass diese die gewünschten Proteine erzeugen. Pflanzen können großflächig und ohne Hightech-Ausrüstung angebaut werden, was die Produktionskosten in der Folge drastisch senken könnte. Lange Zeit waren die Wissenschaftler allerdings lediglich in der Lage, 1 Prozent der Pflanzenproteine durch das gewünschte Protein zu ersetzen.

Vor einigen Jahren gelang es einer Forschergruppe des VIB, eine Pflanze so zu verändern, dass der gewünschte Antikörper in den Samen der Pflanzen erzeugt wurde. Die Methode, bei der die Pflanze Samen hervorbrachte, deren Gesamtproteingehalt zu mehr als einem Drittel aus dem gewünschten Protein bestand, konnte als voller Erfolg verbucht werden.

Abgesehen von dem höheren Ertrag, verfügen die Samen gegenüber anderen Pflanzenteilen über weitere Vorteile. Im Gegensatz zu den Blättern bspw. können Samen über einen langen Zeitraum gelagert werden, ohne dass das enthaltene Protein an Wirkkraft verliert. Das bedeutet, dass eine Reserve auf Vorrat gehalten werden kann, bis das Protein tatsächlich benötigt wird.

Schaumkressen oder Arabidopsis als idealer Arzneimittellieferant
Jetzt hat ein Forscherteam des VIB die Forschung auf diesem Gebiet weiter vorangetrieben und Arabidopsis-Pflanzen entwickelt, deren Samen einen hohen Anteil an noch komplexeren Antikörpern enthalten. Der Antikörper hat große Ähnlichkeit mit dem im menschlichen Körper vorkommenden Äquivalent, das Zellen vor einer Hepatitis-A-Infektion schützt. Ferner haben Tests ergeben, dass der von der Pflanze erzeugte Antikörper in seiner Wirksamkeit dem normalen menschlichen Antikörper in nichts nachsteht.

Nach Aussage des Hauptverfassers Bart Van Droogenbroeck besteht ein großes Interesse an Pflanzen, die fähig sind, einen hohen Anteil an komplexeren Antikörpern zu erzeugen. “Jetzt, wo wir wissen, dass es machbar ist, werden wir die Forschung in diese Richtung weitertreiben”, äußerte er sich gegenüber CORDIS-Nachrichten. Den Forschern geht es vor allem darum, Pflanzen zur Erzeugung von Proteinen, die aufgrund ihrer Komplexität nicht von Mikroben oder Pilzen gebildet werden können, zu entwickeln.

Einige Forscher des Pharma-Planta-Konsortiums arbeiten an der Entwicklung von Pflanzen, die Antikörper gegen HIV oder Tollwut produzieren. Ziel der Forschungspartner ist es, ausreichend Material zu produzieren, um klinische Versuche einzuleiten. Da es sich um genetisch veränderte Pflanzen handelt, arbeiten die Projektpartner eng mit den Regulierungsbehörden zusammen, um jegliche Bedenken hinsichtlich der Biosicherheit aus dem Weg zu räumen.

(Vgl. Meldung vom 2006-04-20.)