Produktion neuer Pharmazeutika

Chemie-Nobelpreis für Phagen-Display dpa, 04.10.2018 12:42 Uhr

Stockholm - Nach den Prinzipien der Natur haben die diesjährigen Nobelpreisträger Grundlagen zur Produktion von Biokraftstoffen und Medikamenten etwa gegen Arthritis entwickelt. Die Forscher hätten damit die Chemie und die Entwicklung von Arzneien revolutioniert, schreibt das Nobelkomitee in seiner am Mittwoch präsentierten Begründung. Die US-Forscherin Frances Arnold (62) erhält die Hälfte des Preises, sie ist erst die fünfte Frau unter den rund 180 Chemie-Nobelpreisträgern. Zur anderen Hälfte geht der Preis an den US-Biologen George Smith (77) und den Briten Gregory Winter (67).

George Smith entwickelte eine Methode, bei der sogenannte Bakteriophagen – Viren, die Bakterien infizieren – genutzt werden, um neue Proteine entstehen zu lassen. Dieses Phagen-Display genannte Verfahren nutzte Gregory Winter zur Produktion neuer Pharmazeutika. Frances Arnold gelang es erstmals, Enzyme gezielt in eine gewünschte Richtung zu entwickeln. Solche Enzyme werden heute für die Herstellung zahlreicher Stoffe genutzt, etwa Biokraftstoffe und Pharmazeutika.

Das Prinzip der Evolution ist einfach: Bei der Entstehung jedes Lebewesens auf der Erde baut die Natur kleine Veränderungen im Erbgut ein. Nutzen diese dem jungen Lebewesen, so hat es höhere Chancen zu überleben und wiederum Nachkommen zu erzeugen. Nach diesem System entwickelten sich Pflanzen, Fische, Affen, der Mensch - und auch Nobelpreisträger, die dieses Prinzip der Evolution wiederum für ihre Arbeit nutzten.

Arnold setzte leicht veränderte Gene für das Enzym Subtilisin in Bakterien ein, damit diese das Enzym produzieren. Dann testete sie, wie gut die so gewonnenen Enzyme funktionierten. Das Erbgut der besten setzte sie erneut in Bakterien ein. Bei jedem Durchgang wurden die Gene leicht verändert. Nach einigen Runden wirkte das Enzym 256 Mal besser als der Ausgangsstoff. So kam sie mittels Gerichteter Evolution zu den besten für ihre Zwecke benötigten Enzymen.

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