Linde Technology - The Linde Group

Linde Technology Dezember 2004 37Pharmazeutische WirkstoffePharmazeutische Wirkstoffe sind Substanzen, die durch chemischeoder biotechnologische Synthesen mit einem Therapiezielfür bestimmte Krankheiten entwickelt und hergestellt werden.Die pharmazeutischen Wirkstoffe werden in geeignete Darreichungsformenwie Tabletten, Spritzen, Salben u. a. überführt, dieeinschließlich der Dosiermenge das gewünschte Wirkprofil, d. h.die zeitlich beabsichtigte Abgabe des pharmazeutischen Wirkstoffsim Körper sicherstellen.Erythropoetin (EPO)Erythropoetin (EPO) ist ein wichtiges Hormon für die Blutbildung.Gesunde Menschen produzieren überwiegend in der Niere ausreichendeMengen dieses Hormons, wohingegen schwer Nierenkrankeund Krebspatienten insbesondere nach Chemotherapiehäufig an einem EPO-Mangel leiden. Sie können heute mit EPO,das von gentechnisch veränderten Säugetierzellkulturen hergestelltwird, versorgt werden.Der Wirkstoff EPO ist ein komplex aufgebautes und kompliziertgefaltetes Makromolekül. Es besteht aus einem Protein, dasaus 166 Aminosäure-Bausteinen zusammengesetzt ist und andas insgesamt vier Kohlenhydrat-Ketten angehängt sind. Währenddes Produktionsprozesses muss sichergestellt werden, dassdie stoffliche und strukturelle Identität des EPO-Moleküls erhaltenbleibt.Mit einem Jahresumsatz im 10 Milliarden-Dollar-Bereich(siehe Tabelle 1) ist EPO eines der wirtschaftlich wichtigstenbiotechnologisch hergestellten Pharmazeutika. Im Februar 2003erhielt Linde-KCA-Dresden GmbH vom PharmaunternehmenRoche Diagnostics GmbH den Auftrag für die Planung einerZellkulturanlage für die EPO-Produktion im bayerischen Penzberg.Mittlerweile ist die Planung erfolgreich abgeschlossen.CHO-ZellenEs gibt mittlerweile eine Vielzahl von Zelllinien, die von Organenverschiedener Säugetiere abgeleitet sind. Als Standardsystem fürdie biotechnologische Produktion haben sich CHO-Zellen (chinesehamster ovary cells) etabliert, die ursprünglich im Rahmen derGrundlagenforschung aus dem Eierstock (Ovar) des chinesischenHamsters isoliert wurden. Diese Zellen sind zell- und molekularbiologischsehr gut charakterisiert, und es existieren zuverlässigeMethoden für ihre gentechnische Veränderung. CHO-Zellen sind„unsterblich“, d.h. sie können als sog. permanente Zelllinie „invitro“ vermehrt werden. Zudem haben sie die Fähigkeit, inSuspension zu wachsen, was für den Produktionsmaßstab einentscheidender Vorteil ist. CHO-Zellen kommen immer dann zumEinsatz, wenn „anspruchsvolle“ Proteine produziert werden müssen,mit denen Bakterien bezüglich Größe oder Struktur „überfordert“sind. Insbesondere sind hier jedoch Proteine zu nennen,die normalerweise im Anschluss an ihre Biosynthese in höherenOrganismen durch zelleigene und zellspezifische Systeme biochemischmodifizert werden, z. B. durch Anhängen von komplexenKohlenhydrat-Ketten (siehe EPO). Diese Modifikation istfür die Funktion im Körper und damit auch für die Wirkung alsArzneimittel essentiell.Die AutorenDr. Hans-Jürgen MaaßDr.-Ing. Hans-Jürgen Maaß arbeitet seit 1992 als Bereichsleiterfür Pharmazieanlagen bei der Linde-KCA-DresdenGmbH. In dieser Position ist er auch für die Marktanalysen,die Technologieerweiterung und Einführung innovativerProzesse zuständig.Dr. Karin BronnenmeierDr. rer. nat. habil. Karin Bronnenmeier ist seit 2001 als Haupt-Verfahrensbiologin bei der Linde-KCA-Dresden GmbH angestellt.Dort ist sie in der Geschäftsentwicklung Pharmazieanlagenmit Schwerpunkt Biotechnologie beschäftigt. Vor derAufnahme ihrer Tätigkeit bei Linde-KCA-Dresden war KarinBronnenmeier an der Technischen Universität München alsForschungsgruppenleiterin für „Molekulare Enzymologie“ inder biotechnologischen Grundlagenforschung tätig und hatsich dort habilitiert. In dieser Zeit hat sie mehr als 60 wissenschaftlichePublikationen und Vorträge auf dem Gebiet dermolekularen Biotechnologie veröffentlicht.