Pflanzlich hergestellte Arzneimittel
Pflanzen gelten in der Biotechnologie seit langem als wichtige Alternative zu Bakterien, Hefen und Säugetierzellen bei der Arzneimittelherstellung. Ihre Kultivierung ist kostengünstig, weltweit möglich und lässt sich in großem Maßstab durchführen. Der Anbau von Pharmapflanzen kann durch die vorübergehende Expression eines Proteins von Interesse oder durch den Transfer von Genmaterial zur Erzeugung von transgenen Pflanzen erfolgen. Alternativ dazu können pharmazeutische Proteine in vitro in Suspensionskulturen von Pflanzenzellen hergestellt werden.
Produktion hochwertiger Verbindungen aus Pflanzen steigern
Trotz grundlegender Studien, die das Potenzial von Pflanzen als zuverlässige Produktionssysteme für Biologika belegen, krankte die frühe Entwicklung von Arzneimitteln auf Pflanzenbasis an der geringen Ausbeute und den begrenzten regulatorischen Richtlinien. Zudem erhöhte das Vorhandensein pflanzenspezifischer Glykane das Risiko von unerwünschten Immunreaktionen. Diese Hürden sind inzwischen weitgehend überwunden, aber die Akzeptanz pflanzlicher Plattformen als Herstellungssysteme für Proteine, die als Reagenzien, in der Diagnostik und als therapeutische Biologika genutzt werden können, muss noch zunehmen. Das EU-finanzierte Projekt Pharma-Factory wurde geplant, um pflanzenbasierte Systeme für die Herstellung medizinischer, veterinärmedizinischer und diagnostischer Produkte voranzubringen. „Unser Hauptziel war es, verschiedene Interessengruppen, einschließlich der Öffentlichkeit, einzubeziehen, Engpässe zu beseitigen und die Akzeptanz von pflanzlichen Produktionssystemen für Medikamente zu fördern“, erklärt Projektkoordinator Julian Ma.
Mehr als nur pflanzliche Pharmazeutika
Das Gemeinschaftsunternehmen entwickelte diagnostische Reagenzien für COVID-19 und immuntherapeutische Antikörper für rheumatoide Arthritis. Weitere Beispiele sind die Herstellung einer Enzymersatztherapie für das Hurler-Syndrom, eine seltene Form der lysosomalen Speicherkrankheit. Die Verwendung von Biotechnologiesystemen auf Pflanzenbasis war jedoch nicht auf die Herstellung von menschlichen Proteinen beschränkt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Pharma-Factory entwickelten außerdem einen Impfstoff für die Fisch-Aquakultur in Form eines Nahrungsmittelzusatzes aus Algen. Ihr Ansatz birgt das Potenzial, Kosten zu senken und die Praxistauglichkeit zu verbessern, da bei den derzeitigen Impfstoffen jeder Fisch manuell behandelt und geimpft werden muss. Darüber hinaus hat das Gemeinschaftsunternehmen ein Kit für molekulare Pflanzenzüchtung erstellt und kostenlos an Forschende und weiterführende Schulen weitergegeben. Projektleiter Mathew Paul meint dazu: „Die Entscheidung, sich sowohl an freidenkende Forschende als auch an den Bildungssektor zu wenden, ist ein höchst innovativer Ansatz, um die Öffentlichkeit einzubeziehen und die Beteiligung auszuweiten. Wir glauben, dass die Entscheidung, dieses Kit kostenlos anzubieten, letztendlich den Plattformen der Pflanzenbiotechnologie zugute kommen wird, indem sie eine umfassendere Nutzung und eine Weiterentwicklung fördern.“
Technologie und Kommunikation auf dem Gebiet der molekularen Pflanzenzucht optimieren
Pharma-Factory hat zweifellos technologische Innovationen bereitgestellt, mit denen KMU Hemmnisse überwinden und marktfähige Lösungen für den Einsatz beim Menschen und darüber hinaus entwickeln können. Der Beitrag des Gemeinschaftsunternehmens zur molekularen Pflanzenzüchtung ist auch wegen der Einführung neuer Verfahren und Forschungsergebnisse erwähnenswert. Darüber hinaus hat das Gemeinschaftsunternehmen wichtige Erkenntnisse darüber gewonnen, wie man mit der Öffentlichkeit in Kontakt treten und den Interessengruppen Aspekte der molekularen Pflanzenproduktion vermitteln kann. Ferner stellten die Forschenden fest, dass es seit der Gründung des Gemeinschaftsunternehmens in den frühen 1990er Jahren erhebliche Schwächen im Hinblick auf eine einheitliche Terminologie gibt. Eine gemeinsame Sprache mit Symbolen und Piktogrammen ist daher wichtig für eine kohärente Kommunikation innerhalb der Gemeinschaft der Pflanzenmolekularzüchtenden. Um neue Unternehmen, die mit Hilfe von Plattformen für den Anbau von molekularen Pharmapflanzen ein Geschäft aufbauen wollen, weiter zu unterstützen und anzuleiten, wird das Gemeinschaftsunternehmen die Erfahrungen mit der Einhaltung von Vorschriften nutzen.
Schlüsselbegriffe
Pharma-Factory, Pflanzen, Anbau von Pharmapflanzen, Proteine, Pharmazeutika, diagnostische Reagenzien, Antikörper, COVID-19, rheumatoide Arthritis, Impfstoff
