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News: Plantibodies

Antikörper werden in zukünftigen Therapien gegen Krebs und andere Krankheiten eine immer größere Rolle spielen. Doch noch stellen die Produktionskosten ein Hindernis auf ihrem Vormarsch dar. Darum suchen Pharmafirmen nach günstigen Herstellungsverfahren und beschreiten dabei auch ungewöhnliche Wege - sie lassen die Antikörper zum Beispiel von Getreidepflanzen synthetisieren.
Entlang einer Landstraße im südlichen Wisconsin liegt ein goldglänzendes Maisfeld. Die Ernte von diesen wenigen Morgen Land könnte Millionen wert sein – nicht für die Lebensmittelhändler oder die Landwirte, sondern für Arzneimittelfirmen. Dieses Korn ist kein Silver Queen, gekreuzt, damit es angenehm schmecke. Es ist ein von Agracetus in Middleton, Wisconsin, gentechnologisch erzeugter Stamm, der menschliche Antikörper synthetisiert. In diesem Herbst möchte ein pharmazeutisches Partnerunternehmen von Agracetus mit Studien beginnen, in denen Krebspatienten Dosen bis zu 250 Milligramm dieser Antikörper injiziert werden sollen. Wenn die Behandlung wie gewünscht abläuft, werden sich die Antikörper an Tumorzellen anheften und Radioisotope dorthin führen, wo diese die Zellen dann töten.

Antikörper als Therapiestoffe einzusetzen, ist nicht neu. Neu ist, diese von Pflanzen produzieren zu lassen. Das Verfahren könnte ein Segen für viele Biotechnologie-Firmen werden, die viel Geld und Zeit investiert haben, um vielversprechende Substanzen auf den Markt zu bringen. Bisher ohne Erfolg, aus zwei Gründen.

Erstens zeigten die frühen Antikörpertherapeutika keine Wirkung oder erzeugten ernst zu nehmende allergische Reaktionen. Es waren keine menschlichen Antikörper, sie kamen aus Mäusen und waren von klonierten Mauszellen gebildet worden. In den letzten Jahren haben Genetiker Zellinien gezüchtet, die am laufenden Band Antikörper produzieren, die weitgehend oder vollständig menschlich sind. Diese Chimären scheinen besser zu arbeiten. In diesem Juli überstand ein von IDEC Pharmaceuticals hergestellter Antikörper die wissenschaftliche Prüfung durch die Food and Drug Administration. Er soll für die Behandlung von Non-Hodgkin Lymphomen eingesetzt werden und ist erst der dritte therapeutisch nutzbare Antikörper, der in den USA verkauft wird.

Die neue Substanz mag wirksam sein, ganz billig ist sie jedoch nicht. Die Kosten sind der zweite Nachteil dieser Substanzklasse. Klonierte Tierzellen sind keine effizienten Produktionsstätten: 10000 Liter liefern nur ein bis zwei Kilogramm an nutzbaren Antikörpern. Therapien, für die jeder Patient ein oder mehr Gramm der Arznei braucht, sind so teuer, daß keine Versicherung bereit ist, die Kosten zu tragen. Geringe Erträge treiben ebenso die Kosten und das Risiko für die Entwicklung der Antikörper-Therapeutika nach oben.

An diesem Punkt, sagt Vikram M. Paradkar von Agracetus, kommen die Plantibodies ins Spiel. Agracetus konnte ein menschliches Gen in die reproduktiven Kornzellen bringen, ein anderes DNA-Stück kurbelte die Produktion des fremden Proteins an. Auf diese Weise konnte das Unternehmen einen Stamm produzieren, mit dem sich Erträge von 1,5 kg pro Morgen an Antikörpern in pharmazeutischer Qualität erzielen lassen. „Auf nur 30 Morgen Land könnten wir genug Antikörper gewinnen, um den gesamten US-Markt und Tausende von Patienten damit zu versorgen”, schwärmt Paradkar. Der Entwicklungsprozeß, räumt er ein, brauche etwa ein Jahr länger in Pflanzen als in Säugetierzellen. „Aber die Anfangskosten sind wesentlich geringer und für Produktionen in großem Maßstab werden wir die Kosten bei großvolumigen Aufträgen weiter senken können”, fügt er hinzu.

Plantibodies können ein weiteres Risiko reduzieren. Die Milliarden Zellen in den Fermentationstanks können von menschlichen Krankheitserregern befallen werden; pflanzliche Zellen nicht. So muß Agracetus zwar gewährleisten, daß seine Plantibodies frei von Pestiziden und anderen Verunreinigungen sind, kann dafür aber auf die kostspieligen Screeningverfahren für Viren und bakterielle Toxine verzichten.

Mais ist nicht das einzige Getreide, das menschliche Zellen nachahmen kann. Agracetus kultiviert auch Sojabohnen, die menschliche Antikörper gegen Herpes Simplex Virus 2 produzieren, einen Erreger von Geschlechtskrankheiten. Man hofft, den Stoff günstig genug produzieren zu können, um ihn Verhütungsmitteln beigeben zu können. Planet Biotechnology in Mountain View, Kalifornien, testet ein Mundwasser gegen Zahnverfall, das Antikörper enthält, die aus transgenen Tabakpflanzen gewonnen wurden. CropTech in Blacksburg hat Tabakpflanzen so verändert, daß sie das Enzym Glucocerebrosidase in ihren Blättern produzieren. Patienten, die an der Gaucherschen Erkrankung leiden (eine Lipidspeicherkrankheit von Leber, Milz, Knochenmark und Lymphknoten), bezahlen bis zu 160000 US-Dollar pro Jahr für dieses Enzym, das ihr Körper nicht herstellen kann.

„Es ist schon erstaunlich, wie exakt transgene Pflanzen die ausgetüftelten Signale übersetzen, die das Prozessieren menschlicher Proteine kontrollieren”, sagt die Gründerin von CropTech, Carole L. Cramer. Doch sie warnt, daß es auch entscheidende Unterschiede gibt. Menschliche Zellen hängen an einige Antikörper Kohlenhydratketten an. Pflanzliche Zellen könnten die falschen Ketten an Antikörper hängen. Sollte dies geschehen, sagt Douglas A. Russell, Molekularbiologe bei Agracetus, können die falsch angepaßten Antikörper den Körper nicht mehr stimulieren, die gewünschte Immunantwort auszulösen, und sie werden rasch aus dem Blut gefiltert. Solange dieses Problem nicht gelöst ist, sagt Russell, wolle sich Agracetus auf Plantibodies beschränken, die keine angehängten Kohlenhydratketten benötigen. Im nächsten Frühjahr, wenn die Ergebnisse der klinischen Erbrobung durch das Unternehmen vorliegen, wird man vielleicht noch andere Unterschiede kennen.

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