Die Technik des „Molecular Farming“ ermöglicht es, Pflanzen in effektive Bioreaktoren umzuwandeln, um Medikamente und neuerdings auch Impfstoffe zu produzieren. Dieses Verfahren ist nicht nur schnell und kostengünstig, sondern auch nachhaltig und sicher, wodurch es großes Potenzial bietet, Menschen durch Impfstoffe vor Krankheiten zu schützen. Dr. Pablo Serrano, Fachreferent für Innovation und Forschung/Biotechnologie beim Bundesverband der Pharmazeutischen Industrie e.V. (BPI), erläuterte die Funktionsweise dieser Produktionsmethode.
Pharmazeutische Unternehmen können Pflanzen durch genetische Modifikation in grüne Biotechfabriken verwandeln. Diese Methode, bekannt als „Molecular Farming“ oder „Molekulare Landwirtschaft“, ermöglicht es Pflanzen, wertvolle Substanzen für die Herstellung von Impfstoffen und Medikamenten zu erzeugen.
Ein aktuelles Beispiel hierfür ist Covifenz®, ein in Kanada zugelassener Corona-Impfstoff, der von Medicago Inc. entwickelt wurde und eine Wirksamkeit von nahezu 70 Prozent gegen symptomatische Infektionen zeigt. Der Impfstoff, entwickelt unter der Leitung des Mikrobiologen Brian Ward von der McGill University, wurde in der Tabakpflanze Nicotiana benthamiana hergestellt, einer idealen Pflanze für solche Zwecke wegen ihrer schnellen Wachstumsrate und der leichten Manipulierbarkeit ihres Erbguts.
Das Konzept des Molecular Farming ist bereits seit über drei Jahrzehnten bekannt und wurde erstmals 2012 durch die Zulassung eines Arzneimittels, das in Karottenzellen produziertes Glucocerebrosidase-Enzym enthielt, praktisch umgesetzt. Dieses Enzym ist entscheidend für Menschen mit Morbus Gaucher, einer erblichen Stoffwechselerkrankung.
Diese Methode hat sich in den letzten Jahren erheblich weiterentwickelt, was die schnelle und kostengünstige Produktion von Impfstoffen ermöglicht. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Möglichkeit, rasch auf Notlagen reagieren zu können, da Pflanzen als grüne Fabriken effizient und nachhaltig sind, was sie besonders wertvoll für die Produktion von Impfstoffen und Medikamenten macht.
Um den genetischen Bauplan in die Pflanzen einzubringen, wird das Bodenbakterium Agrobacterium tumefaciens verwendet, das als Träger dient. Bei der stabilen Transformation wird die neue DNA dauerhaft in das Pflanzengenom integriert, was die Vermehrung und den ungekühlten Transport der Samen ermöglicht. Bei der transienten Transformation bleibt die eingebrachte Erbinformation nur vorübergehend in den Pflanzenzellen, was eine schnelle Produktion des Zielproteins ermöglicht.
Insgesamt bietet das Molecular Farming durch die Nutzung von Pflanzen als biologische Fabriken, die nur minimale Ressourcen wie Licht, Wasser und Nährstoffe benötigen, eine revolutionäre Möglichkeit, therapeutische Wirkstoffe und Impfstoffe nachhaltig und effizient herzustellen.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung von BPI Bundesverband der Pharmazeutischen Industrie / Veröffentlicht am 04.07.2024