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BOKU: Neues CD-Labor für wachstumsentkoppelte Proteinproduktion in Hefe

19.06.2017

Das neue Christian Doppler Labor für wachstumsentkoppelte Proteinproduktion in Hefe erforscht den Zusammenhang des Wachstums von produzierenden Mikroorganismen und der Produktion von Biopharmazeutika.

Medikamente, die mittels Proteinsynthese in lebenden mikrobiellen Zellen hergestellt werden, sind der schnellst wachsende Sektor der pharmazeutischen Industrie. Das neue CD-Labor an der Universität für Bodenkultur (BOKU) rund um Laborleiterin Priv. Doz. DI Dr. Brigitte Gasser sucht nun nach einer Möglichkeit, die Proteinsynthese vom Wachstum der Hefe zu entkoppeln, um die Grundlage für effizientere Produktionsprozesse zu schaffen. Da diese Biopharmazeutika unter anderem bei der Behandlung von Krebs, Diabetes, Herzinfarkt, Hepatitis C, Rheuma und Blutarmut eingesetzt werden, sind die Medikamente nicht nur in hoher Qualität, sondern auch in großen Mengen gefordert. "Biopharmazeutische Herstellungsverfahren effizienter und billiger zu gestalten, ohne dabei die Qualität zu vermindern, ist eines der Schlüsselthemen des 21.

Jahrhunderts um das Gesundheitssystem langfristig finanzierbar zu erhalten und trotzdem die Versorgung der Patienten mit diesen neuen Medikamenten sicherzustellen" erläutert Gasser.

BMWFW fördert anwendungsorientierte Grundlagenforschung

Um diese technologische Entwicklung zu ermöglichen, wird das CD-Labor in den kommenden sieben Forschungsjahren von der öffentlichen Hand gemeinsam mit dem Unternehmenspartner Lonza AG mit rund 2,7 Millionen Euro gefördert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW).

"Science meets business- die CD- Labors verkörpern dieses Prinzip und sind dabei eine wesentliche Schnittstelle zwischen anwendungsorientierter Grundlagenforschung und innovativen Unternehmen", betont Wissenschafts- und Wirtschaftsminister Harald Mahrer. "Durch die Zusammenarbeit des neuen Labors können etwa künftig biopharmazeutische Medikament effizienter hergestellt werden. Davon profitieren betroffene Patientinnen und Patienten, aber auch der

Wissenschafts- und Innovationsstandort wesentlich." Mit dem neuen Labor für wachstumsentkoppelte Proteinproduktion in Hefe am Departement für Biotechnologie sind an der BOKU nun sieben CD-Labors aktiv. "Die Forschungsförderung im Rahmen des Public Private Partnership Modells der CD-Labors an der Schnittstelle von Wissenschaft und Wirtschaft ist für die BOKU von größter strategischer Bedeutung. Das neue CD-Labor wird nun in einem der Kernkompetenzfelder der BOKU eingerichtet. Wir freuen uns ganz besonders auf die Kooperation mit der Lonza AG", so BOKU-Rektor Martin Gerzabek.

Hefewachstum und Proteinsynthese

Um rekombinante Proteine herstellen zu können, müssen auch die produzierenden Mikroorganismen immer weiter wachsen. Die dadurch entstehende Menge an Biomasse, in diesem Fall Hefezellen, kann jedoch zu technischen Problemen führen. Ein Prozess zur effizienten Herstellung dieser Proteine in größeren Mengen ist rein technisch derzeit nicht möglich - zumindest nicht ohne eine große Menge an Biomasse zu produzieren. Das heute eröffnete CD-Labor für wachstumsentkoppelte Proteinproduktion in Hefe erforscht deswegen den Zusammenhang zwischen dem Wachstum der produzierenden Mikroorganismen und der Produktbildung.

Zugunsten der Produktbildung soll das Wachstum der Hefe eingeschränkt werden. "Das Wachstum der Hefe wird vor allem vom Nährstoffangebot reguliert. Um biopharmazeutische Produkte auch bei geringem Wachstum der Hefekulturen in planbarer Art und Weise herstellen zu können, wollen wir das Wissen um Lebensbedingungen der Hefe und deren Stoffwechsel bei extremem Nährstoffmangel erforschen" erklärt Brigitte Gasser vom Department für Biotechnologie der BOKU. Hierfür soll die Hefe Pichia pastoris in Retentostat-Kulturen kultiviert werden. In diesen wird der Hefe das Nährmedium soweit entzogen bis der Nahrungsbedarf gedeckt ist, ohne jedoch ein weiteres Wachstum anzuregen. So sollen alle charakteristischen Stoffwechseleigenschaften der Hefezelle analysiert werden, um darüber Rückschlüsse zu gewinnen, zu welchem Zeitpunkt des Zyklus welche Stoffwechselwege aktiv sind. Der Industriepartner Lonza AG aus der Schweiz wird dieses Wissen zukünftig für die Entwicklung hocheffizienter Produktionsprozesse einsetzen.

Stichwort Christian Doppler Labors

In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben; hervorragende WissenschafterInnen kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel für Public Private Partnership. Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert, Träger des Programms und wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW).

Kontakt / Rückfragen: 
Priv.Doz. DI Dr. Brigitte Gasser
Universität für Bodenkultur Wien
Department für Biotechnologie
Muthgasse 18
1190 Wien
Tel.: +01 47654 79033
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