Genetisch veränderter Tabak
Pflanzen produzieren Impfstoff

Den Impfschutz einfach mit der Nahrung aufnehmen, ohne eine Spritze ansetzen zu müssen: Das ist das Ziel bei der Entwicklung so genannter Pharma-Pflanzen. Es handelt sich dabei um Gewächse, die durch gentechnische Manipulation medizinisch wirkende Eiweiße und Impfstoffe produzieren.

DÜSSELDORF. Ein Verbund aus Wissenschaftlern der Universitäten Würzburg, Heidelberg, Freiburg und Clermont-Ferrand kann bei der Entwicklung solcher Pflanzen erste Erfolg vorweisen. Das Team hat eine Tabakpflanze so verändert, dass sie einen Wirkstoff gegen die Infektionskrankheit Borreliose erzeugt. Bei der durch Zeckenstiche übertragenen Krankheit kann es zu Gelenkentzündungen oder Nervenstörungen kommen. Eine Schutzimpfung gegen die Infektion gibt es bisher nicht.

„Impfstoffe sind oft Eiweiße, die mit großem Aufwand in Bakterien oder Zellkulturen hergestellt werden. Zwar wird seit einiger Zeit versucht, auch aus Pflanzen Proteine zu gewinnen, doch bisher lieferten sie zu geringe Mengen“, sagt Entwickler Heribert Warzecha vom Lehrstuhl für Pharmazeutische Biologie der Uni Würzburg. Nun ist es ihm erstmals gelungen, aus Tabakpflanzen die begehrte Substanz in großen Mengen zu gewinnen. Der Trick: Warzecha hat den Bauplan für das schützende Protein nicht wie üblich in den Zellkern eingebaut, sondern in die Chloroplasten der Tabakpflanze. Das sind kleine grüne Partikel in den Zellen. Sie besitzen eigenes Erbgut und sind vor allem für die Photosynthese zuständig.

„Diese kleinen Fabriken produzieren nicht nur das Protein, sondern versehen es auch gleich noch mit den nötigen Fettsäuren. Denn nur so kann es als Impfstoff wirken“, erklärt der Forscher. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens: Während der Zellkern nur einmal vorhanden ist, gibt es in einer Pflanzenzelle etwa hundert Chloroplasten, wodurch eine ungleich größere Menge des Eiweißes namens „OspA“ hergestellt wird.

In ersten Laborversuchen wurde der Stoff aus der Pflanze extrahiert, gereinigt und Mäusen injiziert. „Das Immunsystem der Tiere wurde merklich stimuliert, so dass sie vor der Borreliose geschützt wären“, sagt Warzecha. Nächste Etappe der Entwicklung ist eine weitere Verbesserung der Produktivität der Pflanzen und die Senkung ihres Nikotingehaltes, damit die Blätter direkt Tieren verfüttert werden können.

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