Wenn Schimmelpilze zu "chemischen Fabriken" werden

Ein Pilz mit Bakterien-Gen erzeugt aus Chitin einen Arzneimittelrohstoff - Verfahren an der TU Wien entwickelt

Wien - Wissenschafter der Technischen Universität (TU) Wien arbeiten daran, Schimmelpilze als "chemische Fabriken" einzusetzen. Den Forschern gelang es, Gene von Bakterien in Pilze der Gattung Trichoderma einzubringen. Das ermöglicht den Pilzen, aus einem reichlich vorhandenen Rohstoff Chitin, der beispielsweise in Krebsschalen vorkommt, Chemikalien für die Arzneimittelerzeugung herzustellen. Die neue Methode wurde zum Patent angemeldet und soll nun für eine billigere und umweltfreundliche Produktion von pharmakologischen Substanzen im industriellen Maßstab eingesetzt werden, teilte die TU am Montag in einer Aussendung mit.

Bei viralen Infekten wie der Influenza werden häufig Virusstatika eingesetzt, die eine Verbreitung des Virus im Organismus verhindern sollen. Zentraler Bestandteil solcher Medikamente sind oft Derivate der N-Acetylneuraminsäure (NANA), die aus natürlichen Ressourcen gewonnen oder chemisch hergestellt wird. NANA hat aber einen entscheidenden Nachteil: Die Chemikalie ist sehr teuer; sie kostet etwa 2.000 Euro pro Gramm.

Suche nach Alternative

In einem vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Projekt hat sich die Biotechnologin Astrid Mach-Aigner vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften daher auf die Suche nach einer neuen umweltfreundlichen Herstellungsmethode für NANA gemacht. Als "chemische Fabrik" nutzten sie den weit verbreiteten Schimmelpilz Trichoderma. Er kommt in Böden, Wald und Wiesen vor.

"Wir wussten, dass Trichoderma Chitin zu monomeren Aminozuckern abbauen kann", erklärte Mach-Aigner in der Aussendung. Um den Pilz dazu zu bringen, das gewünschte chemische Endprodukt NANA zu erzeugen, musste man ihm noch Gene einbauen, die in Bakterien vorkommen. Durch diese kommt es nun zu zwei weiteren chemischen Reaktionsschritten - und am Ende entsteht der gewünschte Arzneimittelrohstoff N-Acetylneuraminsäure. Der neu entwickelte Trichoderma-Stamm kann in Bio-Reaktoren kultiviert werden und dort Chitin in die wertvolle Säure umwandeln.

Chitin ist laut TU nach Zellulose das zweithäufigste Bio-Polymer der Erde. Es kommt in Panzern von Krebsen und Insekten, aber auch in Schnecken und Kopffüßern sowie in der Zellwand von Pilzen vor. Man schätzt, dass allein im Meer jährlich zehn Milliarden Tonnen Chitin gebildet werden - also ein nachhaltiger nachwachsender Rohstoff für chemische Syntheseprozesse. (APA/red)

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