Ausgerechnet Tabak, der mit Nikotin ein tödliches Gift produziert, wird künftig eine wichtige Waffe gegen Malaria sein. Forscher am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie (MPIMP) in Potsdam-Golm haben die Pflanze so manipuliert, dass sie große Mengen an Artemisininsäure produziert. Sie kann „in einer einfachen chemischen Reaktion in Artemisinin umgewandelt werden“, sagt Paulina Fuentes, die zum Team um Professor Ralf Bock vom MPIMP gehört. Artemisinin wird seit alters her, vor allem in China, erfolgreich gegen Malaria und andere Krankheiten eingesetzt. Produziert wird der Wirkstoff vom Einjährigen Beifuß, der vor allem in Asien wächst. Er hat nur einen Nachteil: Pro Kilogramm Pflanzenmasse gewinnt man gerade mal 0,1 Milligramm Artemisinin.


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Bild: Fuentes et al., eLife

1000 Mal produktiver

Die in Potsdam entwickelten Tabakpflanzen schaffen 1000 Mal mehr. Entsprechend billiger wird das Präparat. Es besteht die Hoffnung, dass es zu Kosten hergestellt werden kann, die auch in Entwicklungsländern tragbar sind. Vor allem dort sterben jedes Jahr 500.000 Menschen an dieser Tropenkrankheit.

Beifuß produziert den Wirkstoff in einem kleinen Pflanzenteil, den so genannten Drüsenhaaren. In den Potsdamer Tabakpflanzen sind dagegen die ganzen Blätter an der Herstellung beteiligt. Um dieses Ziel zu erreichen haben die Forscher die Gene der Pflanze manipuliert. Zunächst bauten sie die Gene für die wichtigsten Enzyme der Artemisininsynthese in das Erbgut von zahlreichen Tabakpflanzen ein. Die wuchsen unterschiedlich üppig heran. Die besten bekamen noch eine Sonderbehandlung. Sie erhielten einen weiteren Gensatz, den die Biotechniker diesmal direkt in den Zellkernen platzierten. Damit erhöhten sie die Produktivität. Die besten dieser Pflanzen schaffen pro Kilogramm Blattgewicht 120 Milligramm. Insgesamt verfügt das Institut über 600 hoch produktive Tabakpflanzen, die den Wirkstoff produzieren.


Jahrtausendziel scheint erreichbar zu sein

„In absehbarer Zukunft wird Artemisinin die wichtigste und stärkste Waffe im Kampf gegen Malaria sein“, sagt Professor Bock. Malaria wird von Moskitos übertragen. Eines der Jahrtausendziele der Vereinten Nationen ist die Eindämmung dieser Krankheit. Mit Tabak scheint es möglich zu sein.

 

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