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Biotechnologie: Minifabrik für Krebsmittel

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Tausende von Krebspatienten werden jedes Jahr mit dem Medikament Taxol behandelt, das die Zellteilung stört und so das Tumorwachstum behindert. Der Wirkstoff ist in der Rinde der Pazifischen Eibe (Taxus brevifolia) enthalten. Für eine Chemotherapie mit Taxol müssen bis zu vier ausgewachsene Exemplare dieser seltenen Baumart gefällt werden. Seit einigen Jahren gewinnt man das Medikament deshalb zusätzlich aus dem so genannten Baccatin III, das in den Nadeln der Europäischen Eibe vorkommt. Doch beide Verfahren sind umständlich, langwierig und teuer.

Nun scheint eine preiswertere und umweltfreundlichere Herstellungsmethode in Sicht. Ein Team um Gregory Stephanopoulos vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge konnte Darmbakterien der Art Escherichia coli dazu bringen, zwei chemische Vorstufen für das Krebsmedikament in großen Mengen herzustellen: Taxadien und Taxadien-5-alpha-ol. Ein Liter der Bakterienkultur produziert dabei bis zu ein Gramm Taxadien. Um das zu erreichen, führten die Forscher nicht nur die benötigten Pflanzengene in die Mikrobe ein, sondern manipulierten auch deren eigenen Stoffwechsel so, dass die Ausgangssubstanz für die Synthese des Taxadiens in viel größeren Mengen erzeugt wurde als normalerweise.

Bakterien beim Molekülbau | Mit geeigneten genetischen Instruktionen lässt sich der Stoffwechsel von Bakterien so umprogrammieren, dass sie auch komplexe pflanzliche Wirkstoffe produzieren.
Von den 17 Reaktionsschritten, die in der Eibe zum Taxol führen, übernimmt das Bakterium damit trotz allem jedoch nur die beiden ersten. Auch bis zu dem Zwischenprodukt Baccatin III, aus dem sich das Medikament chemisch synthetisieren lässt, fehlen noch einige Stufen. Dennoch halten die Forscher ihren Ansatz für aussichtsreich und sind zuversichtlich, dass ihre Methode den Weg zur kostengünstigen Herstellung von Taxol ebnen wird.

Manuela Kuhar

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