Medikamente aus Pflanzen

Erzeugung von Medikamenten mit GVO

Was sind gentechnisch hergestellte Medikamente?

Stellt man Medikamente auf gentechnischem Wege her, so werden Gene, die für die Entwicklung eines Medikamentes von Bedeutung sind in möglichst einfach kultivierbare Zellen übertragen (zum Beispiel Bakterien, Hefe- und Säugetierzellen). Die auf diese Weise hergestellten Arzneimittel nennt man rekombinante Medikamente.
Das 1982 eingeführte „Human"-Insulin (für Diabetiker) war das erste rekombinante Medikament.

Seit Mitte der neunziger Jahre werden Personen mit Hämophilie A (häufigste Form der Bluterkrankheit) zunehmend mit einem rekombinanten Medikament behandelt, welches vorher nur aus humanem Plasma gewonnen werden konnte.

Medikamente aus Pflanzen

Die Karotte ist ein Beispiel für Pflanzen, die pharmazeutische Produkte produzieren können. Deutsche Wissenschaftler haben genetisch manipulierte Karotten entwickelt, die einen Impfstoff gegen Hepatitis B produzieren. Zu diesem Zweck pflanzten sie Karotten ein Gen ein, dass zur Produktion des im Hepatitis-Impfstoff enthaltenen Anti-Gens führte und vermehrten dann die gentechnisch veränderten Karotten. Somit konnte man innerhalb von zwei Wochen etwa 100 000 Setzlinge produzieren, welche über drei Monate zu essfertigen Karotten heranwuchsen. Karotten eignen sich im Vergleich zu anderen transgenen Pflanzen wie Kartoffeln oder Tomaten besonders gut zur Produktion von Medikamenten, da sie unter vielen verschiedenen Klima- und Bodenbedingungen angebaut werden können. Die Gen-Karotten könnten also dort angebaut werden, wo der Impfstoff benötigt wird. Außerdem können sie roh verzehrt werden, so dass der Impfstoff nicht durch kochen zerstört wird.

Hormone und Medikamente

Die Zahl der gentechnisch hergestellten Medikamente auf dem Markt nimmt ständig zu. 1999 waren beispielsweise in der Schweiz bereits 40 Medikamente im Umlauf, deren Herstellung auf gentechnischem Wege erfolgte. Diese wurden gegen die unterschiedlichsten Krankheiten von der Zuckerkrankheit über Blutarmut, Herzinfarkt, Wachstumsstörungen bei Kindern, verschiedene Krebsarten bis zur Bluterkrankheit eingesetzt. Weltweit befinden sich über 350 gentechnisch hergestellte Substanzen in klinischen Prüfungen mit Patienten. In der Krebstherapie sind gentechnisch hergestellte Medikamente bereits weitgehend anerkannt und eingesetzt. Durch den Einsatz monoklonaler Antikörper und blutbildender Wachstumsfaktoren könnten die Krebstherapien bei bestimmten Tumorarten optimiert und Krankenhausaufenthalte verkürzt oder ganz vermieden werden. Auch das Infektionsrisiko ist nachweislich gesunken. Gentechnische Medikamente sind aus der Krebstherapie nicht mehr wegzudenken.

Viele der heute verwendeten Medikamente können nur noch mit Hilfe gentechnischer Verfahren hergestellt werden.

Das bekannteste Hormon, das mit Hilfe der Gentechnik gewonnen wird und bereits auf dem Markt ist, ist das Insulin. Das früher verwendete Insulin, welches für Diabetiker unerlässlich ist, stammte von Rindern und Schweinen und war nicht hundertprozentig baugleich mit dem des Menschen. Außerdem konnte es den Weltbedarf von 5-6 Tonnen pro Jahr nicht decken.

Ein weiterer Punkt sind Antibiotika. Immer mehr Bakterien werden gegen Antibiotika resistent. Mittels gentechnischer Methoden können bekannte Wirkstoffe auf molekularer Ebene miteinander kombiniert werden, womit die Wahrscheinlichkeit neue Antibiotika zu finden steigt. In den letzten Jahren konnten die Gene, die für die Synthese einzelner Antibiotika verantwortlich sind, größtenteils geklont werden. Daher ist man jetzt in der Lage, die unterschiedlichen Syntheseschritte durch Austausch von einzelnen Genen miteinander zu kombinieren. Allerdings sind die Ausbeuten meist noch unbefriedigend.

Durch gentechnische Methoden gewinnt man ein besseres Verständnis pathogener Mikroorganismen und erkennt ihre „Schwachstellen". Das ermöglicht den Aufbau von Testsystemen, durch die neue besonders wirksame Antibiotika gefunden werden können. Man kann außerdem abschätzen, ob ein Mikroorganismus gegen die Wirkung eines neuen Antibiotikums schnell resistent werden kann oder nicht.

Dank der Gentechnik und dank neuer zellbiologischer Methoden konnten Herstellungsverfahren verbessert oder völlig neue Therapeutika produziert werden. Damit wurde die Produktsicherheit sowohl mit Blick auf die Verfügbarkeit als auch mit Blick auf die Reinheit gesteigert.

Impfstoffe

In Bezug auf Impfstoffe bietet die Gentechnik zwei unterschiedliche Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit zielt auf die Veränderung von Pflanzen und Tieren, so dass die gewünschten Impfstoffe beispielsweise in ihrer Milch oder in den Eiern enthalten sind. Von dort aus kann er relativ einfach gewonnen werden. Geplant sind diese Experimente bereits an Kühen, Hühnern oder auch Bananen. Von diesen neuartigen Methoden erhofft man sich eine deutliche Kostensenkung. Würde die Umsetzung dieser Pläne speziell bei den Bananen gelingen, könnte damit gleichzeitig ein großes Problem der Weltgesundheit gelöst werden: Die Grundimmunisierung gegen bestimmte Krankheiten könnte ganz einfach und kostengünstig über die Nahrung erfolgen. Die Bedeutung eines solchen Verfahrens wird besonders deutlich, wenn man bedenkt, wie viele Menschen vor allem in der Dritten Welt an Krankheiten sterben, gegen die eine einfache Impfung sicheren Schutz bieten würde.

Doch es gibt auch noch eine andere Möglichkeit die Gentechnik zur Gewinnung von Impfstoffen einzusetzen. Diese zielt darauf ab, Impfstoffe wirkungsvoller und verträglicher zu machen, indem man die am besten zu diesem Zweck geeigneten Bruchstücke der Proteine bestimmter Krankheitserreger ausfindig macht. Die gentechnische Produktionsweise hat den Vorteil, dass nicht mit infektiösen Krankheitserregern, sondern nur mit nicht-infektiöse Teilen in deren Erbsubstanz gearbeitet werden muss.

Auf dem Markt bereits befindliche rekombinante Impfstoffe bieten z.B. Impfschutz gegen Hepatitis B, Cholera. Andere werden noch klinisch geprüft, darunter befinden sich auch AIDS- und Malaria- Impfstoffe.

Quellenangaben:

http://www.gjh.de/gjh_neu/positionen/grundsatz/gentechnik.html
http://gentechnik.piranho.de/chancen.html
http://home.t-online.de/home/linde.peters/genmed01.html
http://www.bundesregierung.de/artikel-,5826.31848/Gentechnik-Fragen-und-Antworten.htm http://www.zum.de/Faecher/Materialien/hupfeld/Genetik/GVO-Anw-m-stellm.html

bmb+f „Biotechnologie-Basiswissen für Innovationen"

Gentechnische Herstellung von Human-Insulin