Automatisiertes Molecular Farming Vollautomatisierte Tabakpflanzenfarm produziert Impfstoffe

Redakteur: Sariana Kunze

Mit Molecular Farming lassen sich Impfstoffe und Therapeutika in Pflanzen produzieren – und zwar wesentlich schneller als mit herkömmlichen Methoden. Erste Schritte zur industriellen Fertigung gelangen einem US-amerikansichen Fraunhofer-Forscherteam: Eine vollautomatisierte Pflanzenfabrik.

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Professor Vidadi Yusibov und Professor Andre Sharon (v.l.n.r.) in der vollautomatisierten Pflanzenfabrik.
Professor Vidadi Yusibov und Professor Andre Sharon (v.l.n.r.) in der vollautomatisierten Pflanzenfabrik.
(Dirk Mahler/Fraunhofer)

Der Engpass an Impfstoff während der Schweinegrippe 2009 zeigte: Die Produktion mit Hühnereiern ist ausgereift, aber sie dauert in einem weltweiten Notfall zu lange und liefert nicht ausreichend Impfstoff. Gefragt sind alternative Verfahren mit kürzeren Produktionszeiten und größerer Ausbeute, wie etwa die Produktion von Impfstoffen und Therapeutika in Pflanzen. Molecular Farming, so der Fachausdruck für dieses Verfahren, ist einfach, schnell und sicher: Die für die Proteinbildung notwendigen genetischen Informationen werden mit Hilfe von Virenvektoren – diese sind für den Menschen ungefährlich – in die Pflanze eingeschleust. Hinzu kommt, dass Pflanzen eine ähnliche Proteinsynthese haben wie Menschen und auch komplexe Proteine produzieren können.

Ein (Video-)Blick hinter die Kulissen

Die Ingenieure mussten die Biologie für Massenproduktion verstehen

„Wir verwenden Tabakpflanzen, weil sich die Virenvektoren in ihnen gut vervielfältigen können. Zudem entsteht schnell viel Biomasse und damit auch eine größere Menge der gewünschten Proteine“, sagt Vidadi Yusibov vom Fraunhofer Center for Molecular Biotechnology CMB in Newark. Im Labor war schon bewiesen, dass das gut funktioniert. Doch lässt sich das Molecular Farming zur Massenproduktion hoch skalieren? Die ersten Hürden haben die Forscher schon genommen: Sie entwickelten eine komplett automatisierte Pflanzenfabrik mit einer Zulassung nach GMP-Kriterien, den Godd Manufacturing-Process Richtlinien zur Qualitätssicherung in der Arzneimittelproduktion. Eine Grundvoraussetzung für die Produktion von Biopharmazeutika wie Impfstoffen oder Proteinen. Dafür erhalten zwei Fraunhofer-Forscher aus den USA, Prof. Dr. Andre Sharon vom Fraunhofer Center for Manufacturing Innovation CMI in Boston, Partner-Institut des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT, und Prof. Dr. Vidadi Yusibov vom Fraunhofer CMB, Partner-Institut des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, einen der diesjährigen Joseph-von-Fraun-hofer-Preise.

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