Sonntag, 20.05.2012

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Tabakpflanzen produzieren Krebstherapeutika

Ausgerechnet der Tabak, der jährlich für Millionen Krebstote verantwortlich ist, wird zum Hoffnungsträger für Non-Hodgkin- Lymphom-Patienten: Ein neues gentechnologisches Verfahren nutzt die Tabakpflanze zur Produktion personalisierter Impfstoffe, um den Tumor mit Hilfe des patienteneigenen Immunsystems zu bekämpfen.

Jährlich erkranken in Deutschland 6000 bis 8000 Menschen an einem Non-Hodgkin-Lymphom (NHL). Bei etwa 25 – 30 % der NHL-Fälle handelt es sich um follikuläre Lymphome. Diese entwickeln sich zwar nur langsam, oft über einen längeren Zeitraum und sind sehr schwer zu behandeln. Weil oft nicht alle Lymphomzellen durch Chemotherapie und Bestrahlung abgetötet werden können, sind Rezidive sehr häufig.

Antikörper gegen Rezidive?
Alle Versuche einer Immuntherapie scheiterten bisher an der Individualität der Erkrankung. Follikuläre Lymphome sind einzigartig und unterscheiden sich von Patient zu Patient, weil der Tumorzellklon bei jedem Patienten einen anderen spezifischen Antikörper auf seiner Oberfläche präsentiert. Für eine erfolgreiche Immuntherapie, muss für jeden Patienten ein jeweils anderer Antikörper produziert werden. Das Problem ist die wirtschaftliche und schnelle Produktion einer großen Zahl individueller Antikörper.

Bisher war es nicht möglich, die benötigten kleinen Mengen durch herkömmliche gentechnologische Verfahren in Säugetier-Zellen wirtschaftlich zu produzieren. Die Produktion im Bioreaktor dauert lange und ist sehr teuer, weil das Verfahren auf die Herstellung großer Mengen von Antikörpern ausgerichtet ist.

Produktion von Antikörpern in der Tabakpflanze
Das von Icon Genetics entwickelte magnICON®-Verfahren geht einen Weg, durch den Antikörper in Tabakpflanzen erheblich wirtschaftlicher und schneller produziert werden können:

  • Zunächst wird die Gensequenz der spezifischen Antikörper auf der Lymphomzelloberfläche aus den Tumorzellen des Patienten entnommen und in das Tabakmosaikvirus eingebracht.
  • Das Virus wird mit Hilfe von Agrobakterien – einer im Boden weit verbreiteten Bakterienart – in die Tabakpflanze geschleust und sorgt dort für die Produktion des spezifischen Antikörpers.
  • 50 – 70 % der in der Pflanze gebildeten Proteine entfallen auf den gewünschten Antikörper. Schon zwei Quadratmeter Anbaufläche pro Patient reichen für die Produktion!
  • Nach 5 – 10 Tagen können die Antikörper ohne großen technischen Aufwand aus den Tabakblättern gewonnen werden.
  • Um immunologisch wirksam zu sein, werden die Antikörper an ein Trägerprotein gekoppelt und mit Wachstumsfaktoren versetzt.


Jetzt kann das Immunsystem die Lymphomzellen bekämpfen und Rezidive verhindern

  • Das Protein sorgt dafür, dass die Antikörper vom Immunsystem als „fremd“ erkannt werden.
  • Der „fremde“ Antikörper aktiviert das Immunsystem, das nun spezifische Antikörper produziert, die sich direkt gegen die Lymphomzellen richten. Die ursprünglichen Antikörper auf den Lymphomzellen waren zu dieser Aktivierung nicht der Lage, weil das Immunsystem sie für körpereigene Antikörper hält.

Hoffnung für Patienten mit follikulärem Lymphom...
Die spezifische Immuntherapie wird aktuell in der Phase I der klinischen Prüfung bei Freiwilligen mit follikulärem Lymphom getestet. Sollte die Studie erfolgreich sein, werden in Kürze weitere Zulassungsstudien folgen.

...und auch für HIV-Patienten
Bald werden wahrscheinlich auch HIV-Patienten von Antikörpern aus der Tabakpflanze profitieren: Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts in Aachen entwickelten ein Verfahren zur Herstellung eines HIV-Antikörpers im Tabak. Gegenwärtig läuft in London bereits die erste klinische Studie mit diesem Antikörper.

Pflanzen-Pharming
Die Produktion biologischer Wirkstoffe mit der magnICON®- Technik ist eine Entwicklung der Hallenser Icon Genetics, die seit 2006 Teil der Bayer AG ist.
Der Anbau der Tabakpflanzen erfolgt in einer Pilotanlage in Halle/Saale, wo die Pflanzen streng abgeschirmt gezüchtet werden. Zum einen wird so die Kontamination der Umwelt durch die Pflanzen verhindert, zum anderen sind die strengen Vorschriften für die Produktion von Arzneimitteln auch leichter einzuhalten, als das bei einem Anbau im Freiland möglich wäre.

Risiken und ihre Minimierung
  • Die für das Pflanzen-Pharming eingesetzten Tabakpflanzen sind mit keiner bei uns in der Natur vorkommenden Art verwandt und können so auch keine Gene auf andere Pflanzen übertragen.
  • Die Tabakpflanze selbst wird nicht genetisch verändert, sondern nur mit einem Virus infiziert, das sie für die Produktion von Virusproteinen programmiert. Dieser Vorgang ereignet sich auch sonst bei Virusinfektionen.
  • Die Gefahr der Kontamination des gewonnenen gentechnischen Produkts mit einem für Menschen gefährlichen Virus ist in Pflanzen wesentlich geringer als bei der Protein-Produktion in Säugetierzellen.
  • Pflanzen sind kein Nährboden für Viren, die Menschen gefährlich werden können.



Quellen:
Heilen mit dem grünen Daumen
Studie mit Krebsimpfstoff aus Tabakpflanzen gestartet
Krebs – Individueller Impfstoff im Test


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