Forscher der University of Queensland haben gezeigt, dass australische Tabakpflanzen als „Biofabriken“ zur Herstellung von Medikamenten in großem Maßstab genutzt werden könnten.
Professor David Craik und Dr. Mark Jackson vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der UQ haben gezeigt, dass einheimischer Wildtabak, Nicotiana benthamiana, möglicherweise große Mengen an Medikamenten produzieren kann, und zwar kostengünstiger und nachhaltiger als industrielle Herstellungsmethoden.
In der Zeitschrift veröffentlicht Transgene Forschunges ist die neueste Studie in einem 10-jährigen IMB-Bemühen, den Anbau von Arzneimitteln in Pflanzen Wirklichkeit werden zu lassen.
„Wir nutzen die natürliche Fähigkeit von Pflanzen, Cyclotide – Aminosäureketten in kreisförmiger Form – zu produzieren, was sie sehr stabil und als orale Medikamente geeignet macht“, sagte Professor Craik.
„Mit modernen Techniken der Molekularbiologie können wir die Pflanzenzelle effektiv anweisen, das gewünschte Molekül zu produzieren.“
„Die wilden Tabakblätter werden dann geerntet, gefriergetrocknet und das Molekül verarbeitet, um es in orale Medikamente umzuwandeln.“
Dr. Jackson sagte, dass die traditionelle Herstellung von Arzneimitteln in großem Maßstab teuer sei und häufig aggressive Chemikalien zum Einsatz komme, was eine große Menge Abfall erzeuge.
„Die Nutzung von Pflanzen als ‚Biofabriken‘ ist kosteneffektiver, da sie weniger Ressourcen verbraucht, weniger Verschwendung verursacht und den Produktionsprozess viel einfacher macht“, sagte Dr. Jackson.
„Diese Methode lässt sich auch sehr nachhaltig skalieren – nur mit Licht, Wasser und Nährstoffen.“
Die Forscher entwickelten das Medikament T20K, das sich derzeit in klinischen Phase-1-Studien zur Behandlung von Multipler Sklerose (MS) befindet, einer verheerenden Autoimmunerkrankung, die das Zentralnervensystem betrifft.
Professor Craik sagte, T20K sei das erste Cyclotid-Medikament, das sich in klinischen Studien befinde, er sei jedoch zuversichtlich, dass weitere folgen und auf den Markt kommen werden.
„Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, die Produktion von Cyclotiden in Pflanzen zu steigern und so eine Plattform für den Anbau anderer Medikamente gegen Schmerzen, Krebs oder Fettleibigkeit zu schaffen“, sagte Professor Craik.
„Mit Fortschritten in der vertikalen Landwirtschaft besteht in Australien auch die Möglichkeit, Kapazitäten für die Bioproduktion aufzubauen – wo wir problemlos eine kontrollierte Umgebung für den Pflanzenanbau haben können.“
Das Medikament T20K wird vom Biotech-Unternehmen Cyxone entwickelt. Der Vorsitzende des wissenschaftlichen Beirats von Cyxone und Miterfinder Professor Christian Gruber war Professor Craiks Doktorand. Student und Absolvent der University of Queensland.
Mehr Informationen:
Mark A. Jackson et al., Pflanzliche Produktion eines oral wirksamen Cyclotids zur Behandlung von Multipler Sklerose, Transgene Forschung (2023). DOI: 10.1007/s11248-023-00341-1