Als Reagenzien zum Nachweis von Antikörpern können beispielsweise aus Pflanzen stammende Virushüllproteine verwendet werden. Im Bluttest binden sie an die spezifischen Antikörper von Sars-CoV-2 eines Patienten, der die Virusinfektion bereits durchgemacht hat. Nach dem gleichen Prinzip werden auch Impfvirusproteine hergestellt, zum Beispiel das Virus-Spike-Protein, das in Covifenz zu einer virusähnlichen Form, den Virus-like Particles (VLPs), zusammengesetzt wird. © Sportpressefoto MiS / MIS / image alliance (Ausschnitt) Antikörper-Schnelltest Schnelltests, die eine aktuelle oder frühere Erregerinfektion nachweisen können, basieren auf handwerklich hergestellten Antikörpern. Mögliche Virostatika aus Pflanzen wären zum Beispiel Lektine. Sie binden spezifisch an die Zuckerstrukturen viraler Oberflächenproteine und verhindern die Anheftung des Virus an die Wirtszelle. Das hemmt die Vermehrung des Virus, verlangsamt die Infektion und gibt dem Immunsystem mehr Zeit zu reagieren. Lektine werden auch gegen das HI-Virus eingesetzt. Doch trotz ihres Potenzials hat Molecular Farming bisher keine Rolle bei der Bekämpfung der Pandemie mit proteinbasierten Medikamenten gespielt. Das Verfahren konkurriert mit anderen Produktionssystemen in Hefen, Bakterien und tierischen Zellen, die in der pharmazeutischen Industrie etabliert sind. Schillberg erklärt, dass Molecular Farming nicht nur bei Pandemien gute Chancen hat, eingesetzt zu werden, sondern vor allem in Notfallszenarien, in denen Impfstoffe schnell benötigt werden: „Zum Beispiel, um eine bestimmte Krankheit zu bekämpfen, etwa Virusinfektionen. „Pflanzen wären ideal, weil sie dank transienter Expression in wenigen Tagen sehr schnell Protein produzieren können.“
Pflanzentechnik gegen Ebola und Erbkrankheiten
Obwohl die Molekulare Landwirtschaft insgesamt noch um Aufmerksamkeit zu kämpfen scheint, haben einige mittels Molekularer Landwirtschaft hergestellte Medikamente seit der Erstveröffentlichung der Methode im Jahr 1989 bereits an Bedeutung auf dem Weltmarkt gewonnen. Das wirtschaftlich bedeutendste Beispiel ist die Produktion des Enzyms β-Glucoserebrosidase in Karottenzellen. Patienten, die dieses Enzym nicht haben, entwickeln die Gaucher-Krankheit. Sie können bestimmte Stoffwechselprodukte nicht abbauen, was sogar tödlich sein kann. Dieses Enzym benötigt für seine Funktion eine bestimmte Zuckerkette im Protein, die Pflanzen besonders gut herstellen können. Es ist jetzt als ELELYSO auf dem Markt und erhielt 2012 die behördliche Zulassung, einer der beiden großen Durchbrüche in der molekularen Landwirtschaft in diesem Jahr. Ebenfalls 2012 entwickelten Experten im Rahmen des EU-Projekts „Pharma-Planta“, einem internationalen Joint Venture mit Schillbergs Team, eine sogenannte Plattform zur Entwicklung pharmazeutischer Proteine mittels Molecular Farming, die zudem GMP-konform (Good Manufacturing Practice) war ) in der EU zugelassen – eine wichtige Voraussetzung für zukünftige Anwendungen der Technologie. Dies wurde durch die erfolgreiche klinische Phase-I-Studie für einen HIV-neutralisierenden Antikörper in Tabakpflanzen (Nicotiana tabacum) erreicht. Das könnte Sie auch interessieren: Das bekannteste Beispiel ist jedoch der Antikörpercocktail „ZMapp“ gegen Ebola, der ebenfalls in Tabakpflanzen hergestellt wird. Es machte 2014 Schlagzeilen, als es während des Ebola-Ausbruchs in Westafrika Notfalllizenzen und klinische Studien in Liberia erhielt. Der kürzlich zugelassene Covifenz-Impfstoff von Medicago gilt auch als Durchbruch in der Gemeinschaft der molekularen Landwirtschaft. Medicago hat deutlich gezeigt, dass die transiente Expression es ermöglicht, Impfstoffe sehr schnell in ausreichenden Mengen zu liefern, erklärt Schillberg. In diesem Fall hält er den transienten Ausdruck sogar für die logischste Pflanzenplattform und betont: „Es ist ein einzigartiger Verkaufspunkt der Pflanze – kein anderes System kann Medikamente in derselben Größenordnung, Größe und Geschwindigkeit liefern!“.
Wo verpasst die WHO eine Chance?
Experten sehen daher in der Molekularkulturtechnologie ein großes Potenzial. Die deutsche Firma Icon Genetics beschäftigt sich seit langem mit der klinischen Anwendung von Impfstoffen, die Produktionsanlagen dieser Firma produzierten auch das erfolgreiche Zmapp. Icon Genetics lässt seit 2010 verschiedene Produkte in klinischen Studien testen, wie zum Beispiel individualisierte Krebsimpfstoffe, die individuell für jeden Patienten hergestellt werden andere Techniken. Icon Genetics hat auch den offenen Brief an die WHO unterzeichnet. Schillberg bringt die Stimmung in der internationalen Wissenschaft auf den Punkt: verstanden. für die Wissenschaft. “ „Die Tabakindustrie sucht nach Alternativen zur Zigarettenproduktion und wer verweigert sie dann? Wäre der Impfstoff statt in Nicotiana benthamiana in Kopfsalat hergestellt worden und hätte Iglo statt Phillipp Morris mitinvestiert, hätte niemand etwas gegen ihn gesagt …“ Bisher (Stand: Mai 2022) reicht das Protestschreiben aus die internationalen Wissenschaftler blieben von der WHO unbeantwortet. Das könnte Sie auch interessieren: Experten sind jedoch zuversichtlich, dass die Zulassung des Impfstoffs einen wesentlichen Beitrag zur Einführung von Molecular Farming in der Biotechnologie leisten wird. „Ich denke, diese Veranstaltung öffnet die Tür – einerseits für andere Unternehmen, um neue Produkte auf den Markt zu bringen, und andererseits für Investoren, in pflanzliche Produkte zu investieren“, sagte Rita Abranches auf einer Konferenz der International Research Society for Molecular. Farming (International Society for Plant Molecular Farming, ISPMF) im Mai 2022. Der Molekularbiologe leitet das Projekt des Labors für Pflanzenzellbiologie ITQB NOVA, einem Forschungsinstitut der Universität Lissabon. Erklärt den symbolischen Wert der Entdeckung, der von der WHO-Entscheidung unberührt bleibt: „Die kanadische Zulassung bringt Hoffnung und Chancen für unsere gesamte molekulare Landwirtschaftsgemeinschaft, ebenso wie Protalix BioTherapeutics of Israel mit der Gaucher-Krankheit im Jahr 2012 und 2014 ZMapp gegen Ebola. Virus. „Denn die positiven Ergebnisse schaffen langfristig Bewusstsein.“
Medizin aus Moos
Silberg stimmt zu. Zusammen mit ihm und vielen anderen Co-Autoren veröffentlichte Rita Abranches 2021 im Plant Biotechnology Journal einen ausführlichen zweiteiligen Bericht darüber, was Molecular Farming gegen viele der endemischen, epidemischen und pandemischen Infektionskrankheiten tun könnte, von denen Milliarden von Menschen betroffen sind. Allerdings sind noch viele Hürden zu überwinden. einschließlich “industrieller Untätigkeit”, die derzeit noch eine weit verbreitete kommerzielle Absorption und eine koordinierte groß angelegte internationale Entwicklung von Impfstoffen und anderer biotechnologischer Produktion behindert. „Klinische Studien kosten viel Geld. Und das muss von privaten Investoren kommen“ (Ralf Reski, Universität Freiburg) Diese Erfahrung machte auch Ralf Reski, Professor für Pflanzenbiotechnologie an der Universität Freiburg. Er hat auch den offenen Brief an die WHO unterzeichnet und war Gastgeber der letzten ISPMF-Konferenz, die sich auf die Molekularkultur mit Moos konzentrierte. Moos kann gentechnisch verändert werden, um menschliche Proteine zu produzieren, oft in höherer Qualität und Reinheit als tierische Zellen – in diesem Fall sprechen wir von „Bio-Züchtern“. Ein Beispiel ist der menschliche Faktor H, ein komplexes Blutglykoprotein, das die Regulation des angeborenen Immunsystems beeinflusst. Faktor-H-Mangel kann zu übermäßigen Entzündungen und Gewebeschäden führen, weshalb Reskis Team intensiv an der biotechnologischen Herstellung dieses Moleküls im Moos-Bioreaktor arbeitet. Anders als Tabakpflanzen vermehren sich Moose nicht in Gewächshäusern, sondern in Bioreaktoren, wie sie auch in der tierischen Zellproduktion verwendet werden. „Damit verbindet Molecular Farming in Moosen das Beste aus zwei Welten – Pflanzen und Systeme der mikrobiellen oder tierischen Produktion“, erklärt Reski. Basierend auf dieser Technologie gründete er 1999 das Greenovation-Unternehmen Biotech, das 2020 in eleva umbenannt wurde. Reski hofft, dass Faktor H auch gegen Long Covid helfen könnte, und eleva plant, baldmöglichst mit klinischen Studien zu beginnen. Doch damit ein neues Medikament auf den Markt kommt, muss es zunächst drei klinische Phasen durchlaufen – ein Sicherheitstest, der mehrere hundert Millionen Euro kostet. Und dafür braucht das Unternehmen private Investoren. Das Unternehmen erreichte 2015 einen Meilenstein, als es die offizielle Genehmigung für die erste klinische Studie eines in Moos hergestellten menschlichen Proteins erhielt. Dabei war das Enzym α-Galactosidase an der Behandlung der Stoffwechselstörung Fabry beteiligt. Diese klinische Studie war sehr erfolgreich, da die …
