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E.-coli-Bakterien arbeiten zwar fleißig aber fehlerhaft.

Foto: Archiv
Innsbruck/Wien - Seit mittlerweile Jahrzehnten produzieren genetisch veränderte Escherichia-coli-Bakterien für den Menschen Proteine, die dann unter anderem in der Medikamentenherstellung eingesetzt werden. Die rekombinierten Biotechnologie-Helferlein arbeiteten dabei bis jetzt allerdings ungenau. Ihre Produkte unterscheiden sich mehr oder weniger von einander.

Wissenschafter des "Austrian Center of Biopharmaceutical Technology" haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das die Bakterien zu mehr Genauigkeit zwingt. Die Technik wurde vor kurzem in "Nature Methods" online publiziert.

Aufwendige Reinigung

"Die pharmazeutische Industrie hat ein großes Interesse, Proteine in E. coli hoch rein und effizient herzustellen. Das Problem liegt darin, dass E. coli-Bakterien keine reinen Produkte liefern. Man muss sie entweder enzymatisch in einem weiteren Schritt behandeln oder sehr aufwendig reinigen", sagte Bernhard Auer vom Institut für Biochemie der Universität Innsbruck.

Gerade bei Biotech-Arzneimitteln ist die Herstellung exakt der gewünschten Proteine von entscheidender Bedeutung. Sonst könnte ein potenzielles Arzneimittel glatt bei der Zulassung durchfallen. Auer: "E. coli aber hat die Eigenschaft, je nach Protein, am sogenannten n-terminalen Ende (in der konventionellen Schreibweise 'links', Anm.) eine oder mehrere Aminosäuren abzuschneiden. Das sind keine großen Veränderungen, aber sie könnten immunologisch zu unterschiedlichen Effekten führen."

Hilfe vom Schweinepestvirus

Die Wissenschafter des Kompetenzzentrums mit Beteiligung des Innsbrucker Instituts für Biochemie, von Fachleuten der Universität für Bodenkultur in Wien und von Sandoz sowie Boehringer-Ingelheim - beides sehr große Biotech-Produzenten - tüftelten daher an einem Ausweg. Sie schleusten in die E. coli-Bakterien neben dem Gen für die eigentliche Produktion des gewünschten Proteins auch noch jenes für ein Autoprotease-Enzym des Schweinepestvirus ein.

Das Ergebnis laut Auer: "Die E. coli-Bakterien produzieren aus den beiden eingefügten Erbanlagen ein Fusionsprotein, das vor der unerwünschten Modifikation geschützt ist." Die Autoprotease spaltet sich vom Beginn (n-terminales Ende) des Proteins selbst ab, das Eiweiß bleibt in seiner perfekten Form übrig. Der Experte: "Wir haben das Verfahren in der Produktion verschiedener Proteine mit E. coli erprobt. Es funktioniert." (APA/red)