Tetrahydrocannabinol (THC), der Wirkstoff der Cannabis-Pflanze, k\u00f6nnte mittlerweile in vielen medizinischen Bereichen Anwendung finden: in der Krebstheraphie, bei der Behandlung vom Multipler Sklerose oder bei chronischen Schmerzen. Das Problem ist jedoch, dass der Anbau von Cannabis in Deutschland durch das Bet\u00e4ubungsmittelgesetz nahezu vollst\u00e4ndig eingeschr\u00e4nkt ist. Gerade einmal 20 kg pro Jahr k\u00f6nnen produziert werden, der tats\u00e4chliche Bedarf liegt aber bei \u00fcber einer Tonne.<\/p>\n
Einen Ausweg aus diesem Dilemma bietet jetzt ein Verfahren, das Prof. Oliver Kayser vom Lehrstuhl Technische Biochemie der TU Dortmund entwickelt hat: Ihm ist erstmals die heterologe Biosynthese von THC gelungen. Ein biotechnisches Verfahren dazu soll nun gemeinsam mit dem Lehrstuhl Biotechnik von Prof. Andreas Schmid entwickelt werden.<\/b><\/p>\n
In Deutschland wird THC bislang aus Faserhanf gewonnen, dessen Anbau oder Einfuhr legal sind. Da die Fasern weniger als 0,2 Prozent THC enthalten, ist der Produktionsprozess entsprechend aufw\u00e4ndig. Aus der Cannabispflanze aber, die bis zu 25 Prozent THC enthalten kann, darf der Wirkstoff aus juristischen Gr\u00fcnden in Deutschland nicht gewonnen werden. Als Ausweg bleibt also nur die Herstellung von synthetischem THC. W\u00e4hrend die klassische Synthese des Cannabis-Wirkstoffs extrem aufw\u00e4ndig und teuer ist, ist die von Oliver Kayser entwickelte Biosynthese au\u00dferhalb der Pflanze wirtschaftlich und vergleichsweise unaufw\u00e4ndig. Der Biochemiker und sein Team identifizierten hierf\u00fcr die Gene, die in der Cannabispflanze f\u00fcr die THC-Bildung zust\u00e4ndig sind und isolierten diese. Anschlie\u00dfend verpflanzten sie diese in Mikroorganismen, die entsprechend vermehrt werden k\u00f6nnen, um dann im Bioreaktor THC zu produzieren. Das Ergebnis: reines THC als stark isolierter Stoff.<\/p>\n
\u00bbIm Rahmen unserer Arbeiten wollen wir in der Zukunft ein St\u00fcck weiter gehen und die humanen Enzyme als Gene in die Mikroorganismen bringen, die bereits THC herstellen\u00ab, so Oliver Kayser. Durch diese genetische Erweiterung des bakteriellen Metabolisierungspotenzials sollen dann auch die Metaboliten produziert werden, die als Referenzstoffe in der forensischen Analytik bei Polizei und Justiz f\u00fcr den Nachweis von illegalem Haschischkonsum ben\u00f6tigt werden.<\/p>\n
Doch nicht nur f\u00fcr die Pharmazie bietet das von dem Dortmunder Biochemiker entwickelte Verfahren Vorteile. Die Synthese humaner Metabolite von Arzneistoffen ist auch eine echte Herausforderung f\u00fcr den Chemiker, da lebereigene Enzyme den Arzneistoff sehr gezielt und spezifisch umbauen. Diese chemische Ver\u00e4nderung ist im Labor nur m\u00fchsam und unter gro\u00dfen Kosten m\u00f6glich. Durch den Einsatz von humanen Leberenzymen, den sogenannten Cytochromen, kann aber die Metabolisierung, d.h. die chemische Ver\u00e4nderung, der Arzneistoffe genau so durchgef\u00fchrt werden, wie wir es im K\u00f6rper kennen.<\/p>\n
Um das von Prof. Kayser durch Mikroorganismen synthetisierte THC an den Patienten zu bringen, braucht es aber noch mehr. Hier tritt der Lehrstuhl Biotechnik von Prof. Andreas Schmid auf den Plan. Gemeinsam soll die verfahrenstechnische Entwicklung zum Industrieprodukt erm\u00f6glicht werden. Daf\u00fcr m\u00fcssen die THC-produzierenden Mikroorganismen weiter optimiert werden, damit THC auch in gr\u00f6\u00dferen Mengen auf diese Art und Weise hergestellt werden kann. Unterst\u00fctzt werden die Biochemiker dabei von der Firma THC Pharm und durch das Forschungs- und Entwicklungsnetzwerk “ChemBioTec” der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU).<\/p>\n
Kontakt<\/b>
Prof. Dr. Oliver Kayser
Lehrstuhl Technische Biochemie
Tel.: (0231) 755-7487
E-Mail: oliver.kayser@bci.tu-dortmund.de<\/a><\/p>\n