Point «Aktuelle Biotechnologie» März 2022 (Nr. 237)

DARPine: Biotechnologie ermöglicht innovative Covid-19 Therapie

Es gibt erst wenige zugelassene Wirkstoffe zur Behandlung einer bereits ausgebrochenen Covid-19 Infektion. Viele weitere befinden sich in der Entwicklung. Dabei zahlt sich ein langer Atem aus. Forschende der Universität Zürich hatten bereits vor über 20 Jahren begonnen, aus natürlichen Komponenten modulare Proteinstrukturen zusammenzusetzen (DARPine). Diese können wie Antikörper spezifisch an ausgewählte Strukturen binden. 2004 gründeten die Wissenschaftler das Schweizer Startup-Unternehmen Molecular Partners, um das Potential der DARPine für therapeutische Anwendungen auszuloten. Sie entwickelten jetzt auch massgeschneiderte DARPINe, die spezifisch an Coronaviren binden, und so den Infektionsvorgang blockieren. Klinische Studien zeigen deutlich weniger ernste Covid-19 Verläufe nach Behandlung mit diesem neuen Wirkstoff Ensovibep. In Partnerschaft mit Novartis wird das neue Medikament jetzt weiterentwickelt, die ersten Zulassungsanträge wurden bereits gestellt.   (mehr…)

Covid-19: Kanada lässt ersten Impfstoff aus Pflanzen zu

Im globalen Kampf gegen die Covid-19 Pandemie gibt es jetzt eine innovative Impfstoff-Alternative. Die kanadische Gesundheitsbehörde Health Canada hat das weltweit erste aus Pflanzen gewonnene Covid-19 Vakzin COVIFENZ® zugelassen. Es besteht aus Partikeln, die an der Oberfläche ein nicht infektiöses Eiweiss des SARS‑CoV‑2 Virus tragen. Der Impfstoff selber enthält kein genetisches Material. Das Präparat hat den grossen Vorteil, dass es in einem normalen Kühlschrank gelagert werden kann – im Gegensatz zu den verbreitet eingesetzten mRNA Impfstoffen, die nur bei sehr niedrigen Temperaturen langfristig stabil sind. Für die Produktion werden Tabakpflanzen verwendet, die vorübergehend genetisch umprogrammiert werden. Dadurch können in kurzer Zeit grosse Wirkstoffmengen hergestellt werden können. Das Produkt kann auch schnell an neue Anforderungen, wie z. B. Virus-Varianten, angepasst werden. Die kanadische Regierung hat 76 Millionen Covid-19 Impfdosen bestellt. Auch andere Impfstoffe aus Pflanzen, z. B. gegen die Grippe, sind weit in der Entwicklung fortgeschritten.    (mehr…)

Pflanzenzüchtung: Ertragsschub für Mais und Reis mit CRISPR/Cas9

Die zuverlässige, nachhaltige Nahrungsmittelversorgung ist eine zentrale Aufgabe der Landwirtschaft. Dabei spielt der Ertrag eine entscheidende Rolle, um begrenzte Ressourcen wie die Ackerfläche optimal auszunutzen. Ein hoher Ertrag ist daher ein wichtiges Züchtungsziel bei Nutzpflanzen. Allerdings ermöglichen klassische Züchtungsverfahren nur Verbesserungen in kleinen Schritten. Ein chinesisches Forscherteam hat jetzt bei zwei Getreidearten mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 das Gen KRN2 gezielt ausgeschaltet. Dadurch konnten die Körnererträge bei Reis in einem grossen Sprung um 8%, bei Mais sogar um 10% gesteigert werden. Andere Pflanzeneigenschaften wurden nicht nachteilig beeinflusst. Die Forscher kamen dem KRN2-Gen auf die Spur, indem sie die genetischen Veränderungen in beiden Pflanzenarten im Lauf der Domestizierung nachverfolgten. Dabei zeigte sich, dass die jahrtausendlange menschliche Auswahl immer besser geeigneter Nutzpflanzen sowohl bei Mais als auch bei Reis unabhängig zu Veränderungen des KRN2-Gens geführt hatte.   (mehr…)

Industrielle Biotechnologie: Klimafreundliche Chemikalienproduktion aus Abgasen

Die Biotechnologie bietet grosse Chancen auch für den Klimaschutz und für eine nachhaltigere Produktion wichtiger Industriechemikalien. Wissenschaftler beschreiben jetzt einen Weg, um aus Abgasen, z. B. aus der Stahlindustrie, durch eine Vergärung mit optimierten Bakterienstämmen wertvolle Lösungsmittel und chemische Grundstoffe zu gewinnen. Bei dem Prozess wird Kohlendioxyd gebunden und so der Atmosphäre entzogen. Die bisher übliche Verwendung fossiler Grundstoffe, die langfristig zur Klimaerwärmung beiträgt, kann dadurch vermieden werden. Die Forscher kombinierten mit gentechnischen Methoden Erbinformationen aus verschiedenen industriell genutzten Mikroorganismen in einem Stamm, und entwickelten geeignete Wachstumsbedingungen für eine ressourcenschonende Produktion. Bei einer Anwendung im industriellen Massstab können so zugleich der Abgasausstoss als auch der Klima-Fussabdruck reduziert werden.   (mehr…)

Gesetzlicher Rahmen: Türen für neue Züchtungsverfahren öffnen sich

In der Frühjahrssession hat das Schweizer Parlament den Weg freigemacht für die Ausarbeitung differenzierter Vorschriften für die Zulassung von Produkten moderner Verfahren der Pflanzenzüchtung. Dazu gehören die Genomeditierung mit CRISPR/Cas9, oder auch die Übertragung von Genen aus Wildsorten (Cisgenese). Lange Zeit hatten die veralteten gesetzlichen Bestimmungen eine praktische Anwendung der neuen Verfahren für die Schweizer Pflanzenzüchtung blockiert. Jetzt hat das Parlament den Auftrag gegeben, bis Mitte 2024 einen risikobasierten Regulierungsvorschlag auszuarbeiten. Das Anliegen war breit abgestützt, und wurde von Forschung, Pflanzenzüchtung, Landwirtschaft und Handel mitgetragen. Damit kommt auch in der Schweiz Bewegung in die Anpassung des Gesetzesrahmens an den wissenschaftlichen Fortschritt. Die EU arbeitet ebenfalls an neuen Regeln. In immer mehr Ländern weltweit werden Pflanzen ohne artfremdes Erbmaterial nicht als «gentechnisch veränderte Organismen» (GVO) eingestuft. Gerade hat auch Kenia entsprechende Vorschriften verabschiedet.   (mehr…)

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Text und Redaktion: Jan Lucht, Leiter Biotechnologie (jan.lucht@scienceindustries.ch)