Gentechnik: Phytopharming und Genfood

In seinem Vortrag stellte Roitsch die molekularbiologischen Grundlagen der Gentechnik ebenso dar wie die Entwicklung moderner Verfahren zur Produktion von Arzneistoffen in gentechnisch veränderten Organismen.

Gentechnik und Nahrungsmittel

Zur Anwendung der Gentechnik im Ernährungsbereich gehören

• die gentechnische Herstellung von Hilfs- und Zusatzstoffen, wie z. B. des Labfermentes Chymosin, in E. coli,
• die Verwendung von gentechnisch veränderten Mikroorganismen als Starter- und Schutzkulturen, z. B. in der Käse-, Joghurt- oder Bierproduktion,
• der Anbau transgener Pflanzen.

Zur Verbesserung der agronomischen Eigenschaften werden in die Pflanzen unter anderem Gene eingeführt, die gegen Herbizide und Pathogene resistent machen. Als Beispiele nannte der Vortragende die Einführung eines Resistenzgens gegen das Unkrautvernichtungsmittel Roundup sowie die Expression eines Toxins aus Bacillus thuringiensis in Maispflanzen, das die Ausbreitung des Maiszünslers verhindert.

Die gentechnische Verbesserung der Qualität pflanzlicher Produkte zeigte Roitsch am Beispiel der Flavrsavr Tomate (Antimatsch-Tomate). Diese kann im reifen Zustand geerntet werden und wird während des Transportes und der Lagerung nicht weich und faulig.

Gentechnische Herstellung von Arzneistoffen

Zu den gentechnisch hergestellten Arzneistoffen gehören Hormone, Enzyme, Zytokine, therapeutische Antikörper sowie Impfstoffe. Während drei gentechnisch hergestellte Arzneimittel zu den zehn umsatzstärksten Arzneimitteln gehören und ca. fünf Prozent des Gesamtumsatzes an Arzneimitteln ausmachen, werden in Deutschland nur fünf gentechnisch hergestellte Arzneimittel produziert.

Als gentechnisch veränderte Produzenten dienen Hefen, Bakterien, aber auch tierische Zellkulturen. Besondere Vorteile der Verfahren sind die hohe Produktionsleistung, die Verhinderung von Kontaminationen und die Produktion neuartiger Arzneistoffe.

So kann der jährliche Bedarf an weltweit 5 bis 6 Tonnen Humaninsulin für ca. 120 Millionen Diabetiker nur durch die gentechnische Herstellung gesichert werden. Die Todesfälle bei Anwendung von Somatostatin und dem Blutgerinnungsfaktor VIII, die durch die Reinigung aus Humangeweben gewonnen wurden, sind bei den nun mehr ausschließlich rekombinant hergestellten Arzneimitteln ausgeschlossen.

Ohne die Anwendung der Gentechnik wären Epoetin und Insulin-Analoga, die sich gegenüber Insulin durch veränderte pharmakokinetische Eigenschaften auszeichnen, nicht als Arzneimittel verfügbar.

Phytopharming und essbare Impfstoffe

Auch in Pflanzen (z. B. Tabak) können rekombinante Arzneistoffe hergestellt werden, was in Fachkreisen als "Phytopharming" bezeichnet wird. Beispiele hierfür sind Beta-Glucocerebrosidase zur Behandlung der Gaucher-Krankheit und ein Oberflächen-Protein aus Streptococcus mutans zur Gewinnung von therapeutischen Antikörpern gegen Karies.

Pflanzen können als Bioreaktoren zur Produktion von essbaren Impfstoffen dienen, wenn die rekombinanten Proteine in Früchten exprimiert werden. So können Durchfall auslösende Enterotoxine aus E. coli als oral applizierbare Impfstoffe in Kartoffeln exprimiert werden. Auch die Oberflächenantigene von Hepatitis-Viren können auf diese Weise als Impfstoffe in Tomaten oder Kartoffeln gebildet werden.

Beurteilung der Risiken

Abschließend erläuterte der Referent, dass es bisher keine Hinweise für Gefahren durch die Anwendung der Gentechnik gibt. Er betonte die Notwendigkeit einer sachgerechten Information durch Ärzte und Apotheker, die kompetente und vertrauensvolle Ansprechpartner für die Bevölkerung sind.