Das Magazin - Ausgabe 03 - Systembiologie

abfällen gewonnen wurde, kann noch in Bakterien hergestellt
werden. Einige Impfstoffe (z. B. der Hepatitis-Impfstoff) werden
in gentechnisch veränderten Hefezellen hergestellt. Bei komplexeren
Eiweißmolekülen, die zusätzlich noch mit Zuckermolekülen
dekoriert werden, muss man jedoch auch zu entsprechend
komplexeren Produktionsorganismen greifen. So kann der Komplementfaktor
C1-Inhibitor zur Behandlung des erblichen Angioödems
(eine seltene Erbkrankheit, bei der es zu immer wiederkehrenden
Schwellungen (Ödemen) der Haut, der Schleimhäute
und der inneren Organe kommt, die unter Umständen lebensbedrohlich
sein können) in der Milch von Kaninchen produziert
werden. Das Melken der Tiere ist jedoch sehr mühselig. In der
Maispflanze konnte das Enzym gastrische Lipase hergestellt
werden, welches bei der Behandlung der Mukoviszidose eingesetzt
werden soll. Der Freilandanbau von gentechnisch veränderten
Pflanzen ist jedoch besonders in Deutschland äußerst
umstritten.
Das Kleine Blasenmützenmoos (Physcomitrella patens) ist nach
einem Eingriff in sein Erbgut, anders als andere Pflanzen, in
der Lage, die produzierten Proteine mit menschlichen Zuckerstrukturen
zu dekorieren (Decker et al., 2007). Das ist wichtig, da
pflanzliche Zuckerreste zu Allergien (wie Heuschnupfen) führen
können. Das Moos kann sauber und sicher in einem Bioreaktor
gezüchtet werden und benötigt hierfür nur Wasser, Licht und
Kohlendioxid (Abb. 5).
Erleichternd kommt hinzu, dass das Moos das produzierte Medikament
bereits fertig in seine Nährlösung abgibt und zudem
recht anspruchslos ist, was den pH-Wert der Nährlösung angeht,
die somit an die Ansprüche des produzierten Eiweißes angepasst
werden kann. Das Medikament kann also unter den strengen
GMP-Regeln (Good Manufacturing Practice, Richtlinien zur Qualitätssicherung
der Produktion von Arzneimitteln und Wirkstoffen),
hergestellt werden und es kann vor allem kontinuierlich
produziert werden. Bei Bioreaktoren gibt es zudem keine Gefahr
der Belastung der Umwelt mit gentechnisch veränderten Organismen
oder deren Erbgut, und anders als bei der Produktion in
Tieren halten sich ethische Bedenken bei Moosen in Grenzen.
Gegenüber der tierischen Zellkultur hat das Moos den großen
Vorteil, dass es nicht so anfällig für Verunreinigungen mit
Krankheitserregern und dabei kostengünstiger, einfacher in der
Haltung und zudem nahezu geruchsneutral ist. Was vor 20 Jahren
als belächelte Nischenforschung begann, hat sich vor allem auch
mit Hilfe der Unterstützung durch das BMBF, auch im Rahmen
Abbildung 4: Lebenszyklus des Kleinen Blasenmützenmooses
Der Lebenszyklus von Physcomitrella patens wird durch zwei Daseinsformen
gekennzeichnet: den haploiden (1n = ein Chromosomensatz pro Zellkern)
Gametophyten (produziert Gameten) und den diploiden (2n = zwei Chromosomensätze
pro Zellkern) Sporophyten (produziert Sporen).
Sporen entwickeln sich zum fädigen Protonema, das an Knospen Gametophoren
bildet (das Moospflänzchem mit seinen Blättern). Diese Gametophoren
bilden zwei Arten sexueller Organe aus, weibliche (Archegonien) und
männliche (Antheridien), die sich in Gegenwart von Wasser befruchten. Nach
der Befruchtung entsteht der Embryo. Dieser wächst zum Sporophyten bzw.
zur Mooskapsel heran, in welcher die Sporen gebildet werden
(Bild: Pflanzenbiotechnologie Freiburg, Prof. Reski).
www.systembiologie.de Forschung Gegen Altersblindheit ist ein Moos gewachsen 93