Neues, gesundes Image für Tabak
Der Konsum von Tabak ist Auslöser für zahlreiche verbreitete Erkrankungen beim Menschen wie etwa Herzerkrankungen und Lungenkrebs. Doch könnte eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Europa Tabak in ein besseres Licht rücken. Sie verwendeten mit Erfolg genmanipulierte Tabakpflanzen zur Herstellung von Arzneimitteln gegen mehrere Autoimmun- und Entzündungserkrankungen. Die Studie war Bestandteil des Pharma-Planta-Projekts, das unter dem Sechsten Rahmenprogramm (RP6) der EU mit 12 Mio. EUR finanziert wurde. Die Studienergebnisse wurden vor kurzem im Open-Access-Fachjournal BMC Biotechnology veröffentlicht. Ziel der Wissenschaftler war die Schöpfung transgener Tabakpflanzen mit der Fähigkeit zur Erzeugung von biologisch aktivem Interleukin-10 (IL-10), einem kleinen Protein aus der Gruppe der Zytokine, mit dem das Immunsystem reguliert wird. Unter Leitung von Professor Mario Pezzotti von der Universität Verona in Italien testete das Team zwei verschiedene Versionen von IL-10 (virales und murines) und erzeugte Pflanzen, bei denen dieses Protein auf drei verschiedene Kompartimente in der Zelle abzielte, um davon das wirkungsvollste zu bestimmen. Die Forscher merkten, dass orale Verabreichung dieses Zytokins allein oder in Kombination mit krankheitsbegleitenden Autoantigenen vor dem Ausbruch einer spezifischen Autoimmunerkrankung durch die "Induktion oraler Toleranz" schützen konnte. Außerdem fand das Team heraus, dass die Tabakpflanzen beide Formen von IL-10 erfolgreich verarbeiteten. Aktives Zytokin wurde in ausreichend hohen Konzentrationen produziert, was die Verwendung von Tabakblättern ermöglichte, ohne viel Zeit für Extraktion oder Reinigung zu verschwenden. Transgene Pflanzen sind zu proportionalem Wachstum bei geringen Kosten und geringer Pflege fähig. "Dass sie gegessen werden können, ist ein weiterer Pluspunkt im Vergleich zu herkömmlicher Arzneimittelsynthese, denn so gelangt das Arzneimittel direkt dorthin, wo es benötigt wird, wodurch langwierige Reinigungsverfahren vermieden werden können", erklärte Professor Pezzotti. "Diese Ergebnisse belegen eindeutig, dass Tabakpflanzen die viralen und murinen IL-10-Gene exprimieren, die entsprechenden Proteine verarbeiten und zu funktionsfähigen, biologisch aktiven Dimern zusammenfügen können", fügte er hinzu. Die Wissenschaftler streben die Verwendung der Pflanzen an, um zu ermitteln, ob wiederholte kleine Dosierungen bei der Vorbeugung von Diabetes mellitus, Typ 1 (T1SM) in Kombinationstherapie mit anderen Autoantigenen, die mit der Erkrankung in Verbindung gebracht werden, helfen können. Für die Tests haben sie das 65-kDa-Isoform des Enzyms Glutaminsäure-Dekarboxylase (GAD65) im Visier. "Die Akkumulationskonzentrationen sind sowohl für virales als auch für murines IL-10 in Tabakblättern hoch genug, um ausreichend Material zur oralen Verabreichung in oralen Toleranzstudien unter Verwendung des verfügbaren Mausmodells bereit zu stellen", berichtete Professor Pezzotti. "Diese Studie bahnt den Weg für die Durchführung von Fütterungsstudien in Mausmodellen von Autoimmunerkrankungen, was die Einschätzung der immunmodulatorischen Eigenschaften und Wirksamkeit des viralen IL-10 zum Herbeiführen von oraler Toleranz im Vergleich mit dem murinen Protein ermöglichen wird." Forschungspartner der Universität Verona waren das Institut für Molekulare Biotechnologie (Deutschland), das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (Deutschland), das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (Deutschland), die Universität für Bodenkultur (Österreich) und die Universität Perugia (Italien).