Molecular Farming: Impfstoffe direkt aus Pflanzenbetten

Bremen (VBR). Pharmazeutische Innovation: „Molecular Farming“ als zukunftsweisende Methode in der Impfstoffproduktion

In einem unscheinbaren Gewächshaus wächst eine Revolution heran, die den Zugang zu lebensrettenden Medikamenten und Impfstoffen revolutionieren könnte. Der Begriff „Molecular Farming“ beschreibt eine bahnbrechende Technik, bei der Pflanzen genetisch so verändert werden, dass sie wertvolle pharmazeutische Substanzen produzieren. Diese Pflanzen fungieren quasi als lebendige Bioreaktoren, die schnell, kostengünstig und nachhaltig Arzneimittel herstellen können.

Dr. Pablo Serrano, Geschäftsfeldleiter Innovation und Forschung/Biotechnologie beim Bundesverband der Pharmazeutischen Industrie e.V. (BPI), erklärt, worum es dabei geht. Durch die Einführung eines neuen genetischen Bauplans wird das Erbgut der Pflanze so modifiziert, dass sie dringend benötigte Wirkstoffe, einschließlich Impfstoffen, herstellen kann. Diese Verfahrensweise ist nicht nur faszinierend, sondern hat bereits praktische Erfolge vorzuweisen.

Ein beeindruckendes Beispiel liefert der in Kanada zugelassene Corona-Impfstoff Covifenz® des biopharmazeutischen Unternehmens Medicago Inc. Dieser Impfstoff wurde aus der Tabakpflanze Nicotiana benthamiana hergestellt und konnte in Studien mit einer fast 70-prozentigen Wirksamkeit gegen symptomatische Infektionen sowie bis zu 78 Prozent Schutz gegen moderate bis schwere Krankheitsverläufe punkten. Schon zuvor hatten Forscher von Medicago einen Grippeimpfstoff mittels dieser Methodik entwickelt. Die Besonderheit der Tabakpflanze liegt in ihrer Schnelligkeit des Wachstums und der leichten Veränderbarkeit ihres Genoms, was sie zum idealen Kandidaten für biotechnologische Anwendungen macht.

Die Methode des Molecular Farming ist kein neues Konzept. Bereits seit über 30 Jahren wissen Wissenschaftler um das Potenzial dieser Technologie. Dr. Serrano führt an, dass neben Impfstoffen auch andere wichtige Arzneimittelbestandteile wie das Enzym Glucocerebrosidase effizient in Pflanzen produziert werden können. Dieses Enzym, das in Karottenzellen gewonnen wird, ist entscheidend für die Behandlung von Morbus Gaucher, einer schweren Stoffwechselerkrankung.

Im Gegensatz zu traditionellen biotechnologischen Verfahren bietet Molecular Farming erhebliche Vorteile. Unternehmen können auf diese Weise schneller und in größerem Maßstab produzieren, was besonders in Notsituationen lebensrettend sein kann. Die Methode ist zudem nachhaltig und umweltfreundlich: Abgestorbene Pflanzenteile werden durch Mikroorganismen vollständig abgebaut und wieder in den natürlichen Kreislauf integriert. Darüber hinaus ist die Produktion frei von tierischen Substanzen, was sie besonders attraktiv für Tierallergiker, Veganer und bestimmte Religionsgemeinschaften macht.

Die Technik selbst ist bemerkenswert einfach. Junge Pflanzen erhalten durch Spritzen oder Eintauchen in eine bakterielle Lösung einen neu konstruierten genetischen Bauplan. Das Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens fungiert hierbei als Transportmittel, das die genetische Information in die Pflanzenzelle einbringt. Bei der stabilen Transformation wird diese neue Erbinformation in das Genom der Pflanze integriert, sodass alle Nachkommen denselben Bauplan in sich tragen. Alternativ gibt es die transiente Transformation, bei der die Information nur temporär in den Zellen vorhanden ist und keine dauerhafte genetische Veränderung bewirkt.

Serrano betont die hohen Erfolgsaussichten dieser Methode: „Pflanzen sind einfach anzubauen und benötigen nur Licht, Wasser und Nährstoffe.“ Dies macht sie zu effizienten und leicht zugänglichen Produktionsstätten für Medikamente und Impfstoffe.

Die Innovationskraft des Molecular Farming könnte die Biotechnologie grundlegend verändern und hat das Potenzial, weltweit Millionen von Leben zu retten. Für die pharmazeutische Industrie und darüber hinaus eröffnet sich hierdurch ein völlig neues Kapitel in der medizinischen Versorgung.

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„Grüne Fabriken“ – Impfstoffe aus Pflanzen

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Zitierte Personen und Organisationen

• BPI Bundesverband der Pharmazeutischen Industrie
• Dr. Pablo Serrano
• Medicago Inc.
• McGill University
• Nicotiana benthamiana
• Agrobacterium tumefaciens
• Laura Perotti

Weitere Erwähnungen:

• "Molecular Farming"
• Covifenz®
• Brian Ward
• Morbus Gaucher

Meldung einfach erklärt

Der Beitrag erklärt eine neue Methode in der pharmazeutischen Industrie, genannt "Molecular Farming". Hier sind die wichtigsten Punkte in leichter Sprache:

• Was ist "Molecular Farming"?

  • Es ist eine Methode, bei der Pflanzen so verändert werden, dass sie Substanzen für Medikamente und Impfstoffe herstellen können.
  • Diese Methode ist schnell, kostengünstig und nachhaltig.

• Wie funktioniert das?

  • Pflanzen erhalten einen neuen genetischen Bauplan.
  • Dieser Bauplan befähigt sie, wichtige Substanzen herzustellen.

• Beispiel: Corona-Impfstoff

  • In Kanada wurde ein Corona-Impfstoff namens Covifenz® entwickelt.
  • Dieser Impfstoff wird in einer bestimmten Tabakpflanze (Nicotiana benthamiana) hergestellt.
  • Tabakpflanzen sind ideal, weil sie schnell wachsen und ihr Erbgut leicht veränderbar ist.

• Weitere Anwendungen

  • Die Methode kann auch für andere Arzneimittel genutzt werden.
  • Beispiel: Das Enzym Glucocerebrosidase wird in Karottenzellen produziert und hilft bei der Behandlung von Morbus Gaucher, einer Stoffwechselerkrankung.

• Vorteile von Molecular Farming

  • Schnelle und kostengünstige Herstellung von Impfstoffen.
  • Effizient und umweltfreundlich, weil abgestorbene Pflanzenteile wiederverwertet werden.
  • Keine tierischen Substanzen nötig, was wichtig für Tierallergiker, Veganer und bestimmte Religionen ist.

• Wie bringt man den genetischen Bauplan in die Pflanzen?

  • Man nutzt Bakterien wie Agrobacterium tumefaciens, die den Bauplan in die Pflanzenzelle transportieren.
  • Es gibt zwei Methoden:
  • Stabile Transformation: Die neue DNA wird fest in das Erbgut der Pflanze eingebaut. Vorteil: Die Pflanze kann sich vermehren und Samen sind ungekühlt transportierbar. Nachteil: Dauert länger.
  • Transiente Expression: Die neue DNA bleibt nur vorübergehend in der Pflanze. Vorteil: Schnellere Produktion des gewünschten Stoffes. Nachteil: Nachkommende Pflanzen enthalten die neue Information nicht.

• Warum sind Pflanzen gute Bioreaktoren?

  • Sie sind einfach anzubauen und brauchen lediglich Licht, Wasser und Nährstoffe.
• Für weitere Informationen:
  • Ansprechperson: Laura Perotti (Stellvertretende Pressesprecherin)
  • Telefonnummer: 030 27909-131
  • E-Mail: lperotti@bpi.de

Zusammenfassung: "Molecular Farming" ermöglicht es, Pflanzen zu nutzen, um schnell und kostengünstig wichtige Substanzen für Medikamente und Impfstoffe herzustellen. Diese Methode könnte ein bedeutender Durchbruch in der medizinischen Versorgung sein.

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