Point «Aktuelle Biotechnologie» Februar 2023 (Nr. 248)

Pflanzenzüchtung: Erster CRISPR-Weizen in Europa

Erstmals in Europa haben britische Pflanzenforschende eine genomeditierte Weizensorte im Freiland angebaut. Sarah Raffan und ihre Kollegen vom Forschungsinstitut Rothamsted Research hatten die Pflanzen mit Gesundheitsnutzen auf einem Versuchsfeld nördlich von London im Herbst 2021 ausgesät und im Sommer 2022 geerntet. Jetzt berichtet das Forscherteam über die Resultate. Die Pflanzen waren mit der Genschere CRISPR/Cas9 so verändert worden, dass sich beim Backvorgang weniger Acrylamid entwickelt. Tatsächlich war der Gehalt der gesundheitsschädlichen Substanz im Mehl aus den genomeditierten Pflanzen um fast die Hälfte reduziert. Immer mehr Länder passen ihre gesetzlichen Rahmenbedingungen an, um die Chancen innovativer Züchtungsverfahren zu nutzen. Nach dem Austritt aus der EU hat Grossbritannien die Forschung mit genomeditierten Pflanzen deutlich erleichtert, neue Gesetze für den kommerziellen Anbau stehen kurz vor der Verabschiedung.   (mehr…)

Medizin: Innovative Zelltherapie-Ansätze gegen Tumore

Das Arsenal der Krebstherapien umfasst Bestrahlungen, chirurgische Eingriffe, das Zellwachstum hemmende Medikamente und zunehmend auch Wirkstoffe, die gegen bestimmte Krebsarten wirken. Zudem werden auch Zellen des Immunsystems selbst als Werkzeuge im Kampf gegen die entarteten Zellen eingesetzt. Inzwischen sind mehrere CAR-T-Zelltherapien zugelassen, die bei bestimmten Krebserkrankungen, zum Beispiel bei Leukämien, eindrucksvolle Erfolge ermöglichen. Dabei werden körpereigene Immunzellen so verändert, dass sie Oberflächenstrukturen von entarteten Zellen erkennen und diese bekämpfen können. Bei zahlreichen Krebsarten sind allerdings die Veränderungen der Zellen nicht einfach von aussen zu erkennen. Ein neuer Therapieansatz verwendet TCR-T-Zellen. Diesen wird im Labor ein T-Zell-Rezeptor eingebaut, der auch kleine Fragmente aus dem Zellinneren von entarteten Zellen identifizieren kann. Das erweitert die Möglichkeiten zur Behandlung einer grösseren Bandbreite von Krebsarten. Zahlreiche klinische Studien dazu laufen, eine erste auf TCR-T Zellen aufbauende Behandlung von Augenkrebs wurde bereits zugelassen.   (mehr…)

Technologie-Entwicklung: Neuartige Genschere aktiviert Selbstzerstörung von Zellen

Wenige Technologien haben einen so grossen Einfluss auf die biologische und medizinische Forschung gehabt wie die Entdeckung der Genschere CRISPR/Cas9. Als universelles Werkzeug kann sie Erbmaterial gezielt an vorprogrammierten Positionen spalten und so verändern. Die Entwicklung geht rasant weiter, immer neue genetische Werkzeuge entstehen auf Basis der CRISPR-Technologie. Jetzt haben Forschende eine einzigartige Variante der Genschere gefunden, die das Erbmaterial nicht an einzelnen Stellen schneidet, sondern es zerstückelt und so die Zelle zum Absterben bringt. Cas12a2 ist Teil des Immunsystems in Mikroben und wird durch deren Befall mit Viren aktiviert. Die Selbstzerstörung der infizierten Zellen verhindert eine Vermehrung und weitere Ausbreitung der Viren und nützt so der Bakterien-Gemeinschaft. Als Werkzeug könnte Cas12a2 möglicherweise eingesetzt werden, um gezielt erkrankte oder entartete Zellen in einem Organismus auszuschalten.   (mehr…)

Nachwachsende Rohstoffe: Entengrütze produziert Öl für Biotreibstoffe

Der Klimaschutz treibt die Nachfrage nach Alternativen zu fossilen Rohstoffen. So kann Pflanzenöl als Grundstoff für Biodiesel eingesetzt werden, aber das konkurrenziert die Lebensmittelproduktion. US-Forschende berichten jetzt über die Verwendung genetisch veränderter Wasserlinsen zur Ölproduktion. Die umgangssprachlich auch als Entengrütze bekannten Wasserpflanzen wachsen sehr schnell. Sie produzieren von Natur aus aber fast kein Öl. Durch den Einbau von drei zusätzlichen Stoffwechsel-Genen wird die Ölproduktion der Pflanzen mehr als hundertfach stimuliert. Die so ermöglichten Ölerträge sind sieben Mal höher als mit Soja und vergleichbar mit Palmöl, aber belasten die Umwelt weniger. Die Produktion auf Wasserflächen würde den Druck auf Ackerflächen reduzieren. Ausserdem könnten die Pflanzen beim Wachstum überschüssige Nährstoffe aus dem Wasser aufnehmen und es so reinigen.  (mehr…)

Vollständige PDF Druckversion Point «Aktuelle Biotechnologie» Februar 2023 (Nr. 248) mit Quellenangaben

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