{"id":32723,"date":"2016-02-23T07:29:45","date_gmt":"2016-02-23T06:29:45","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=32723"},"modified":"2016-02-22T15:45:37","modified_gmt":"2016-02-22T14:45:37","slug":"aids-impfstoffproduktion-in-algen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/aids-impfstoffproduktion-in-algen\/","title":{"rendered":"AIDS-Impfstoffproduktion in Algen"},"content":{"rendered":"

Pflanzen und Mikroorganismen werden vielf\u00e4ltig zur Medikamentenproduktion genutzt. Die Produktion solcher Biopharmazeutika in Pflanzen nennt man auch \u201eMolecular Pharming\u201c. Sie ist ein stetig wachsendes Feld der Pflanzenbiotechnologie. <\/strong><\/p>\n

Hauptorganismen sind vor allem Bakterien, Hefe und Nutzpflanzen, wie Mais und Kartoffel \u2013 Pflanzen mit einem hohen Pflege- und Platzbedarf. Forscher um Prof. Ralph Bock am Max-Planck-Institut\u00a0f\u00fcr\u00a0Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm wollen mit Hilfe von Algen ein ressourcenschonenderes System f\u00fcr die Herstellung von Medikamenten und Impfstoffen verf\u00fcgbar machen. Die Praxistauglichkeit untersuchten sie an einem potentiellen AIDS-Impfstoff.<\/p>\n

Die Produktion von Arzneimitteln in Pflanzen und Mikroorganismen ist nicht neu. Bereits 1982 gelang es, durch den Einsatz gentechnischer Methoden, Bakterien so zu ver\u00e4ndern, dass sie das f\u00fcr Diabetiker notwendige Insulin produzieren k\u00f6nnen. Dieses Medikament ist zu 100% mit dem Immunsystem des Patienten kompatibel und die gentechnische Herstellung erspart zudem das aufw\u00e4ndige Isolieren aus den Bauchspeicheldr\u00fcsen von mehreren Milliarden get\u00f6teter Schweine und Rinder im Jahr.<\/p>\n

Auch Pflanzen, wie Tabak, Mais, Reis, Soja, Raps und Kartoffeln, werden als Produktionsst\u00e4tten genutzt. Gleichzeitig dienen die meisten dieser Pflanzen aber auch Mensch und Tier als Nahrungs- bzw. Futtermittel, was zu einem Nutzungskonflikt f\u00fchren kann. Dar\u00fcber hinaus sind diese Pflanzen h\u00e4ufig sehr anspruchsvoll, was Raumbedarf, Anzuchtbedingungen und Pflege betrifft.<\/p>\n

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Chlamydomonas reinhardtii – eine einzellige Gr\u00fcnalge: Test auf erfolgreiche Integration fremder Geninformation f\u00fcr die Herstellung eines potentiellen AIDS-Impfstoffs. \u00a9 Rouhollah Barahimipour – Zoom –<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Algen dagegen bieten diesbez\u00fcglich Vorteile: Sie sind anspruchslos, sehr effizient in ihrer Ressourcennutzung und wachsen schnell. Algen bieten au\u00dferdem die M\u00f6glichkeit, direkt verzehrt zu werden. Das w\u00fcrde eine kostenintensive Aufreinigung der Produkte unn\u00f6tig machen, so dass eine Einsparung von bis zu 60% der Produktionskosten m\u00f6glich ist. In der Zukunft k\u00f6nnten so z.B. Impfstoffe hergestellt werden, deren Verabreichung schmerzfrei durch orale Aufnahme m\u00f6glich ist.<\/p>\n

Unter Forschern beliebt ist die einzellige Alge Chlamydomonas reinhardtii<\/em>, eine im S\u00fc\u00dfwasser vorkommende Gr\u00fcnalge, die weltweit verbreitet ist. \u00dcber die letzten drei Jahrzehnte wurde sie zu einem Modellorganismus der Grundlagenforschung, weshalb sie bestens charakterisiert ist. Den Forschern stehen verschiedenste Werkzeuge f\u00fcr ihre Arbeit mit Chlamydomonas<\/em> zur Verf\u00fcgung, auch gentechnische Methoden. Aber warum werden Algen nicht schon l\u00e4ngst umfangreich in der Biotechnologiebranche genutzt?<\/p>\n

Algen sind eine sehr vielf\u00e4ltige Organismengruppe, in der die Anwendung der heute bekannten molekularen Techniken oft schwierig ist. Viele Werkzeuge, die f\u00fcr die einzellige Alge Chlamydomonas<\/em> entwickelt wurden, k\u00f6nnen bisher nicht in anderen Algen genutzt werden, welche z.B. mehr Biomasse produzieren oder besser in Salzwasser wachsen. Au\u00dferdem ist die gentechnische Ver\u00e4nderung von Chlamydomonas<\/em> nicht ganz unkompliziert. Die Alge nutzt die neue Geninformation meist nicht im gew\u00fcnschten Umfang und stellt \u00fcberdies die Produktion des vom Gen verschl\u00fcsselten Proteins oftmals mit der Zeit sogar wieder ein. Prof. Ralph Bock und sein Forschungsteam haben es sich zur Aufgabe gemacht, Algenst\u00e4mme zu erzeugen, die Fremdgene besser in Proteine \u00fcbersetzen, um sie wettbewerbsf\u00e4hig mit anderen biotechnologischen Produktionsplattformen zu machen.<\/p>\n

Die Forscher haben zun\u00e4chst eine Geninformation optimiert, die dazu genutzt werden kann, ein f\u00fcr unser Immunsystem gut erkennbares Antigen des HI-Virus in Algen produzieren zu lassen, \u00a0so dass sie von den Algen \u201everstanden\u201c und in das entsprechende Protein \u00fcbersetzt werden kann. Hierf\u00fcr wurde die Sequenz des Gens so ver\u00e4ndert, dass sie typische Eigenschaften des Algenerbguts aufweist. \u201eAu\u00dferdem haben wir einen Algenstamm gez\u00fcchtet, der die fremden Gene besser ablesen kann\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Juliane Neupert, Wissenschaftlerin am Golmer Institut. Das fremde, optimierte Gen, das als potentieller Bestandteil f\u00fcr einen AIDS-Impfstoff gilt, wurde daraufhin in den neuen Algenstamm eingef\u00fcgt, um das neue System auf seine Praxistauglichkeit zu pr\u00fcfen.<\/p>\n

Weltweit wurden bisher 78 Mio. Menschen mit HIV infiziert, ein Virus, an dem bereits mehr als 39 Mio. Menschen gestorben sind. Eine j\u00e4hrliche Neuinfektion von ca. 2 Mio. Menschen, \u00fcberwiegend in den Entwicklungsl\u00e4ndern, unterstreicht die dringende Notwendigkeit einer Impfstoffentwicklung. In der mehr als 30-j\u00e4hrigen HIV-Forschung konnten Virusproteine identifiziert werden, die effizient von unserem Immunsystem erkannt werden und somit Bestandteil eines zuk\u00fcnftigen Impfstoffes sein k\u00f6nnten. Eines dieser Proteine ist das sogenannte p24-Protein.<\/p>\n

\u201eWir konnten eine optimierte p24-Genvariante herstellen, die wir mit Hilfe gentechnischer Methoden in den verbesserten Chlamydomonas<\/em>-Stamm eingebaut haben\u201c, erkl\u00e4rt Rouhollah Barahimipour, Erstautor der Studie. \u201eDie Alge war nun tats\u00e4chlich in der Lage, dieses verbesserte Gen abzulesen und das p24-Protein anzureichern\u201c, best\u00e4tigt er.<\/p>\n

Die Golmer Forscher konnten die Hauptursachen f\u00fcr die bisherigen Probleme bei der Bildung \u00a0fremder Proteine in Chlamydomonas<\/em> aufkl\u00e4ren und gleichzeitig eine neue Strategie zur effizienten Proteinproduktion in dieser Alge entwickeln. Ihre Arbeit zeigt, dass das System Alge eine vielversprechende Zukunft in der Biotechnologie hat. Sobald ein neuer Impfstoff gefunden ist, besteht nun die M\u00f6glichkeit, diesen in der Alge schnell und effizient zu produzieren. Ihre Ergebnisse ver\u00f6ffentlichten die Forscher in der Fachzeitschrift \u201ePlant Molecular Biology<\/a>\u201c.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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