Hefe produziert wichtige Krebsmedikamente
Madagaskar-Immergrün zur Herstellung von Vinblastin und Vincristin lässt sich stark einsparen
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Madagaskar-Immergrün: Pflanze kann künftig gefahrlos blühen (Foto: Warida Nilthirach, pixabay.com) |
Berkeley/Lyngby (pte001/05.09.2022/06:00)
Forscher des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) http://lbl.gov und der Technischen Universität Dänemark http://dtu.dk haben gewöhnliche Hefe so modifiziert, dass sie Vorläufer der beiden Krebsmedikamente Vinblastin und Vincristin produzieren. Bislang sind tonnenweise Blüten und Blätter der Pflanze Madagaskar-Immergrün nötig, um diese herzustellen.
Hefegenom 56 Mal verändert
Das Team hat das Hefegenom in 56 Bereichen modifiziert. Die Forscher fügten 34 fremde Pflanzengene hinzu und unterdrückten zahlreiche andere Gene, die für die neue Aufgabe nicht gebraucht werden. Dann sind die beiden Moleküle Catharanthin und Vindolin hergestellt worden, aus denen Vinblastin und Vincristin gemacht werden.
"Die von uns entwickelte Hefeplattform wird eine umweltfreundliche und erschwingliche Produktion von Vinblastin und den mehr als 3.000 anderen Molekülen ermöglichen, die in dieser Familie von Naturprodukten enthalten sind", sagt LBNL-Biochemiker Jay Keasling. "Neben Vinblastin wird diese Plattform die Herstellung von Anti-Sucht- und Anti-Malaria-Therapeutika sowie Behandlungen für viele andere Krankheiten ermöglichen."
Seit 1950er-Jahren eingesetzt
Madagaskar-Immergrün (C. roseus) ist eine blühende Pflanze, die seit Jahrtausenden in der traditionellen Medizin und seit den 1950er-Jahren als Quelle für die Chemotherapeutika Vinblastin und Vincristin verwendet wird. Vinblastin stört die Zellteilung und wird unter anderem zur Behandlung von Lymphomen, Brust-, Blasen- und Lungenkrebs eingesetzt, während Vincristin dank seiner Fähigkeit, die Produktion weißer Blutkörperchen zu hemmen, gegen Leukämie Zur Anwendung kommt.
Beide sind auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der WHO http://who.int , doch es gibt Engpässe bei der Produktion. Das liegt an den riesigen Mengen an Pflanzen, die benötigt werden, um nutzbare Mengen des Medikaments zu produzieren. 500 Kilogramm getrocknete Blätter sind nötig, um ein einziges Gramm Vinblastin herzustellen, und bis zu 2000 Kilogramm für Vincristin. Die durchschnittliche Dosis bei Vinblastin beträgt 0,15 bis 0,2 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht bei Erwachsenen. Bei Erwachsenen liegt die übliche Wochendosis Vincristin bei einem bis zwei Milligramm pro Quadratmeter Körperoberfläche.
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