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Pflanzen als Wirkstofffabriken
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Pflanzen als Wirkstofffabriken
Die Bayer Innovation GmbH engagiert sich auf dem Gebiet der Proteinexpression in Pflanzen. Unser Ziel ist es, ein führender Anbieter von Proteinen für therapeutische und weitere Einsatzgebiete zu werden. Dazu wurde im Jahr 2006 die Icon Genetics GmbH (Halle/Saale) akquiriert, die zusammen mit Gruppen der Bayer Bereiche CropScience, HealthCare und Technology Services sowie externen Kooperationspartnern das Projekt "PMP" (Plant made Pharmaceuticals) ausmachen. Icon Genetics nutzt hierbei Tabakpflanzen und die patentierte magnICON®-Technologie zur Herstellung von rekombinanten Proteinen für therapeutische Anwendungen.
Gerade vor dem Hintergrund der „personalisierten Medizin“ könnte die Zukunft einen zunehmenden Bedarf an kleineren Mengen von Wirkstoffen mit sich bringen; ein Problem, das mit den heute üblichen Herstellungsverfahren kaum kostengünstig zu lösen ist. Pflanzen sind so nah mit Mensch und Tier verwandt, dass sie auch komplexe Proteine humanen oder tierischen Ursprungs richtig prozessieren und konfigurieren.
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| Wissenschaftler der Bayer-Tochter Icon Genetics beim Homogenisieren von Tabakpflanzen nach der Ernte in der Klinikmuster-Fertigungsanlage. |
Im Juni 2008 wurde eine Pilotanlage zur Herstellung von Proteinen in der Qualität für klinische Studien in Halle (Sachsen-Anhalt) eingeweiht. Anfang des Jahres 2010 startete die klinische Entwicklung eines Patienten-spezifischen Impfstoffs: Nach Genehmigung der Phase-I-Studie durch die FDA (Food & Drug Administration) in den USA werden nun zum ersten Mal Proteine, die mittels magICON®-Technologie in Tabakpflanzen produziert wurde, klinisch erprobt. Die Patienten-spezifischen Impfstoffe aus der Pilotanlage der Bayer-Tochter Icon Genetics in Halle sollen zur Behandlung des Non-Hodgkin-Lymphoms (NHL) eingesetzt werden.
Beim Non-Hodgkin-Lymphom (NHL) handelt es sich um eine sehr heterogene Gruppe von Tumor-Krankheiten (Krebs), bei der sich meist die B-Lymphozyten, kurz B-Zellen, unkontrolliert vermehren und sich in den Lymphknoten, im Rückenmark oder anderem Gewebe sammeln. Non-Hodgkin-Lymphome sind die fünfthäufigste Todesursache bei Tumorerkrankungen. Trotz anfänglich guter Ansprechraten auf Chemo- und Strahlentherapie gibt es bislang keine umfassende Therapie, denn: Die erkrankten B-Zellen werden vom Immunsystem des Patienten weder als fremd erkannt noch bekämpft.
Beim Non-Hodgkin-Lymphom (NHL) handelt es sich um eine sehr heterogene Gruppe von Tumor-Krankheiten (Krebs), bei der sich meist die B-Lymphozyten, kurz B-Zellen, unkontrolliert vermehren und sich in den Lymphknoten, im Rückenmark oder anderem Gewebe sammeln. Non-Hodgkin-Lymphome sind die fünfthäufigste Todesursache bei Tumorerkrankungen. Trotz anfänglich guter Ansprechraten auf Chemo- und Strahlentherapie gibt es bislang keine umfassende Therapie, denn: Die erkrankten B-Zellen werden vom Immunsystem des Patienten weder als fremd erkannt noch bekämpft.
Die entarteten B-Zellen der NHL-Patienten unterscheiden sich dadurch, dass auf ihren Oberflächen patientenspezifische Proteine – Antikörper – verankert sind. Man spricht von Oberflächen-Immunglobulinen unterschiedlichen Idiotyps. Ein patientenspezifischer Impfstoff, der die Tumorzellen für das Immunsystem gezielt an ihren spezifischen Oberflächenproteinen erkennbar macht, soll dafür sorgen, dass die kranken B-Zellen entweder gezielt vernichten werden oder die Apoptose, ein Zellen-Selbstmordprogramm, ausgelöst wird.
Für eine Therapie wird der in Pflanzen hergestellte Tumor-Idiotyp mit einem Trägermolekül gekoppelt, einem Protein aus der kalifornischen Schlüssellochschnecke, dem Keyhole-Limpet-Hämocyanin (KLH). KLH stimuliert die Lymphozyten, auch dem Körper bekannte Proteine, die mit KLH verbunden sind, als fremd zu erkennen. Und die Lymphozyten prägen sich bei der Verteidigung vor allem die chemische Struktur des angehängten Tumor-Idiotyps ein. Sie beginnen nun selbst, spezifisch auf den Tumor ausgerichtete anti-idiotypische Antikörper herzustellen. Diese heften sich als Markierung an die entarteten Krebszellen der Patienten. Dank dieses Signals erkennen körpereigene Killer-T-Zellen das entartete Gewebe und vernichten es.
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