Glykobiotechnologie im Aufwind: Gute Nachrichten für deutsche Unternehmen
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- Ein Eiweiß mit angehängten Zuckerstrukturen. Quelle: Glykostrukturfabrik
Ein gutes Dutzend deutscher Biotech-Unternehmen hat sich der Zuckerforschung verschrieben und setzt darauf, dass sich glykobiologische Ansätze langfristig auch wirtschaftlich auszahlen. Immerhin hat sich der Schweizer Pharmakonzern Roche die Übernahme der ebenfalls in der Schweiz ansässigen Biotech-Firma Glycart Biotechnology 143 Millionen Euro kosten lassen und die US-Merck legte für eine Allianz mit dem US-Unternehmen GlycoFi 295 Millionen Euro auf den Tisch. Beide Transaktionen gingen im Jahr 2005 über die Bühne, seitdem war es vergleichsweise ruhig bestellt um die Glykobiotechnologie. Doch nun scheint der deutsche Markt in Bewegung zu kommen, wie zwei Nachrichten aus dem Oktober beweisen: Die ehemaligen Hexal-Gründer Thomas und Andreas Strüngmann haben 40 Millionen Euro in die auf Glykodesign spezialisierte Firma Glycotope in Berlin investiert, um deren klinische Entwicklung voranzutreiben. Die Heilbronner greenovation GmbH wiederum hat für den Aufbau eines Photobioreaktors im Industriemaßstab zur Herstellung zuckeroptimierter Biotech-Medikamente in Moosen die Sartorius Stedim Biotech als Partner gewinnen können. Doch was verbirgt sich eigentlich hinter der Glykobiotechnologie? Das Themendossier gibt einen Einblick in die Welt der Zuckerforschung und deren Potenzial für die Zukunft.
Zuckerforschung in der Medizin: Bedeutung wächst
Im Fokus der Glykobiologen in der medizinischen Forschung stehen folgende Fragen:
• Wie beeinflussen Zuckerstrukturen die Eigenschaften von Eiweißmolekülen, an denen sie gebunden sind?
• Welche Rolle spielen Kohlenhydrate bei Erkennungsprozessen zwischen Zellen untereinander sowie zwischen Zellen und Eiweißen?
• Welche Prozesse finden bei diesen Zell-Zell- sowie Zell-Eiweiß-Interaktionen statt?
Diese gilt es bezogen auf krankheitsrelevante Prozesse aufzuklären – sei es bei der Suche nach der Ursache von Krankheiten, sei es bei der Feststellung, in welchem Entwicklungsstadium sich die Krankheit befindet. Da die Zellmembran fast ausschließlich aus Fett- und Eiweißmolekülen besteht und die meisten hiervon mit Zuckerketten versehen sind, ist fast jede Zelle im Körper in einen Zuckerpelz gehüllt. Im Falle von krankhaften Veränderungen können hier verräterische Hinweise entdeckt werden, die gezielt zur Entwicklung von Diagnose- oder Therapieverfahren genutzt werden könnten.
Zucker als Angriffspunkte für Therapien
Da die Zuckermoleküle im Körper hochspezialisiert sind, eignen sie sich auch ideal als Angriffspunkt für noch wirksamere und effektivere Medikamente – vor allem weil Krankheitserreger Zuckerstrukturen für sich ausnutzen. Das Wissen der Glykobiologen kann dazu beitragen, ganz neue diagnostische und therapeutische Wege bei der Behandlung verschiedenster Krankheiten zu beschreiten.
Zuckerguss für Medikamente
Darüber hinaus werden Zuckerstrukturen zielgerichtet bei der biotechnologischen Herstellung eiweißbasierter Medikamente genutzt – um sie passgenauer für den Menschen maßzuschneidern. Dafür werden die Produktionsstämme von Mikroorganismen oder tierische Zelllinien so optimiert, dass sie nicht nur passende Eiweißmoleküle herstellen, sondern ihnen gleichzeitig die passenden Zuckerketten anhängen. Mit dieser Art „Zuckerguss“, der Glykosylierung, lässt sich die biologische Aktivität von Medikamenten verbessern und ihre Wirksamkeit erhöhen. Viele Forscher in Deutschland arbeiten nun daran, entsprechende Produktionssysteme noch zu verfeinern sowie ganz neue maßgeschneiderte Zellen für die Arzneimittelherstellung im Labor zu designen.
