• 20.11.2015
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Meeresbakterien im Kampf gegen Krebs und Infektionen

Laborkulturen von Meeresbakterien. Foto:NTNU.

Norwegische Forscher wollen neue Quellen für Medikamente gegen Krebs und resistente Bakterien erschliessen.

Seit Jahrzehnten benutzen wir Mikroorganismen zur Gewinnung von Antibiotika, also chemischen Substanzen, die Infektionen heilen können. Es wird angenommen, dass viele natürlich vorkommende Mikroorganismen in ihrem genetischen Material die Information zur Herstellung von neuartigen, zukünftigen Medikamenten tragen – allerdings ist diese Information inaktiv oder „ausgeschaltet“.

Norwegische Biotechnologen der Institute SINTEF und NTNU sind nun daran eine Technologie zu entwickeln, die das Aufspüren und Nutzen dieser versteckten Medikamenten-Fabriken in Bakterien vereinfachen wird.

„Unser Ziel ist es, neue Substanzen zu identifizieren, die beispielsweise Krebszellen oder Antibiotika-resistente Bakterien bekämpfen können. Dazu entwickeln wir ein Verfahren, das die Suche verkürzt und die Herstellung dieser Substanzen effizienter macht“, sagt Alexander Wentzel von SINTEF.

Verschiedene heute verwendete Medikamente haben ihren Ursprung in Mikroorganismen. Bisher stammen allerdings alle aus sogenannten „kultivierbaren“ Mikroorganismen, d.h. Organismen, die im Labor gezüchtet werden können.

„Bis zu 99 Prozente aller in der Natur vorkommenden Mikroorganismen können aber nicht im Labor kultiviert werden. Das Ziel unseres Projekts ist es, das genetische Material dieser Organismen zu nutzen, um neuartige Produkte aufzuspüren“, sagt Wentzel. Gemäss dem Forscher ist es ziemlich wahrscheinlich, dass in diesem riesigen Pool von Mikroorganismen „ausgeschaltetes“ genetisches Material vorhanden ist, welches Chemikalien mit bisher unbekannten Strukturen und Aktivitäten produzieren könnte.

Das Durchforsten der genetischen Information nach solchen „abgeschalteten“ Genen war aber bisher sehr arbeitsaufwändig, weshalb Wissenschaftler immer nur eine kleine Anzahl Gene untersuchen konnten. „Unsere neue Technologie soll hier helfen“, sagt Wetzel.

Das neue Verfahren soll Wissenschaftler dabei helfen, in einer Vielzahl von Proben gleichzeitig nach nützlichen Substanzen zu suchen. Vereinfacht dargestellt, werden die Wissenschaftler genetisches Material aus einer grossen Anzahl von natürlich vorkommenden Mikroorganismen „ausschneiden“ und dieses dann in Bakterienkulturen einfügen; diese Bakterienkulturen sind bereits gut erforscht und sollen im Rahmen des Projekts weiter optimiert werden.

Mit Hilfe der Systembiologie und der Synthetischen Biologie werden die Bakterienkulturen so entwickelt, dass sie vorerst eine kleine Testmenge aller möglichen Substanzen produzieren. In einem zweiten Schritt soll dann die Massenproduktion der vielversprechendsten Substanzen möglich sein.

Quelle: übersetzt und angepasst von der Medienmitteilung von NTNU and SINTEF auf Gemini.no
Foto: NTNU (Copyright).

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Die Synthetische Biologie zielt darauf ab, biologische Systeme zu entwerfen, nachzubauen oder zu verändern. Dabei nutzt und verbindet sie Ansätze aus verschiedenen Disziplinen, insbesondere der Molekularbiologie und den Ingenieurwissenschaften. Die Synthetische Biologie arbeitet an neuen Lösungen für verschiedenste gesellschaftliche Herausforderungen, etwa in der Medizin, der Energiegewinnung oder der Nahrungsmittelproduktion. Dabei stellen sich ethische Fragen und Fragen zu Risiken und Sicherheit der neuen Technologie.