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  • 22.02.2018
  • von Jan Kixmüller

Biochemikern gelingt spektakulärer Durchbruch: Potsdamer Forscher revolutionieren Malaria-Wirkstoff

von Jan Kixmüller

Pioniere. Peter H. Seeberger (l.) und Kerry Gilmore im Labor. Foto: MPIKG-MPG

Ihre Entdeckung könnte Millionen Menschen das Leben retten: Wissenschaftler aus Potsdam entwickeln ein effizienteres Verfahren für die Herstellung eines Wirkstoffs gegen Malaria. Ein Golmer Spin-off soll das Medikament in den USA produzieren.

Potsdam/Golm - Ein sensationeller Durchbruch ist Potsdamer Biochemikern im Bereich des wichtigsten Malaria-Wirkstoffes Artemisinin gelungen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung um Peter H. Seeberger haben eine neue Methode entwickelt, um aus Pflanzenabfall direkt und effizienter als zuvor den Wirkstoff Artemisinin herzustellen. „Diese Entwicklung hat das Potenzial, Millionen Leben zu retten, indem es den Zugang zu erschwinglichen Medikamenten auch für die Ärmsten durch eine Kostenreduktion der Malariamedikamente ermöglicht,“ erklärte Seeberger am Mittwoch vor der Presse. Die von Max-Planck-Forschern gegründete Firma ArtemiFlow in Golm soll die industrielle Produktion des Medikaments mit dem neuen Verfahren im US-Bundesstaat Kentucky umsetzen. Das Vorhaben werde von der US-Regierung unterstützt und zusammen mit der University Kentucky vorangebracht, so Seeberger, der einer der Direktoren am Potsdamer Max-Planck-Institut ist.

Das Potenzial des hochwirksamen Artemisinin ist groß, neben einer sehr schnellen Malaria-Behandlung wird der Wirkstoff aus der Beifuß-Pflanze gegenwärtig auch für die Behandlung von Diabetes und verschiedenen Krebsarten, darunter Gebärmutterhals- und Prostatatumore, erforscht. Seeberger arbeitet seit Jahren an einem einfachen und preiswerten Verfahren zur Artemisinin-Gewinnung. Ziel ist es, für den steigenden Bedarf in den Entwicklungsländern ein erschwingliches Medikament anzubieten.

Mit dem kostspieligen Verfahren zur Gewinnung des Malaria-Wirkstoffs könnte es bald zuende sein

Gegenwärtig wird das Medikament in asiatischen Ländern extrahiert und über ein kostspieliges Verfahren und viele Zwischenhändler letztlich zu einem für Entwicklungsländer zu hohen Preis auf den Markt gebracht. Ziel des Golmer Vorhabens ist laut Seeberger nicht der Gewinn, sondern ein günstiges Medikament. Aktuell sind die Herstellungskosten des Medikaments für Millionen Malaria-Kranker in den Entwicklungsländern zu hoch. Derzeit erkranken weltweit jährlich 1,3 Millionen Menschen an Malaria, rund 650 000 davon sterben, 90 Prozent davon sind Kinder unter fünf Jahren.

Das neue Verfahren, zu dem am Mittwoch ein wissenschaftlicher Beitrag in der Fachpublikation „Angewandte Chemie International“ erschienen ist, ist laut Seeberger wesentlich schneller, deutlich billiger und viel umweltfreundlicher als bisherige Methoden. Die komplette Wertschöpfungskette sei an einem Ort möglich. Ein Reaktor in der Größe einer Din-A4-Seite könne täglich 150 Gramm des Wirkstoffes produzieren. Bei dem vereinfachten Verfahren wird aus geschredderten Pflanzenabfällen des Einjährigen Beifuß ein reiner Wirkstoff gewonnen, indem eine chemische Reaktion mit Sauerstoff und Licht erzeugt wird. Bislang musste dazu als Katalysator ein umweltschädlicher, teurer Farbstoff zugesetzt werden. Die bahnbrechende Idee, dafür das pflanzeneigene Chlorophyll zu nutzen, kam Seebergers Kollegin Susann Triemer vom Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg. Nun ist nur noch ein teeähnlicher Aufguss aus Pflanzenresten, ein Lichtschlauch und Druckluft nötig.

Mit dem neuen Verfahren könnte der weltweite Bedarf an Malaria-Medikamenten gedeckt werden

Pläne, das Verfahren direkt in den Entwicklungsländern umzusetzen, hatten sich laut Seeberger als zu schwierig erwiesen. Nun hat das Golmer Spin-off, das Seeberger zusammen mit Kerry Gilmore gegründet hat, den US-Bundesstaat Kentucky dafür entdeckt – eine strukturschwache Region, in der der Tabakanbau darniederliegt. Und gerade Tabakfelder eignen sich hervorragend für den Anbau von Beifuß. Hier soll das Verfahren in großem Maßstab umgesetzt werden. 15 000 Hektar Anbaufläche sind für die weltweit benötigte Menge an Malariawirkstoff nötig – und die würden in Kentucky zur Verfügung stehen. „Da wir nun die gesamte Lieferkette kontrollieren und die großtechnische Produktion von Malariawirkstoffen in jeder Phase verbessern, können wir den Prozess industrialisieren“, so Gilmore. Der Firma wurden von der Max-Planck- Gesellschaft die weltweiten Patente übertragen.

Zudem befinde man sich in Gesprächen mit einer Reihe von Partnern, darunter die „Bill & Mellinda Gates Foundation“. „Ziel ist es, so bald wie möglich viele an Malaria erkrankte Menschen kostengünstig behandeln zu können“, so Seeberger. Das neue Verfahren schaffe in weniger als 15 Minuten, was in der Pflanze auf natürlichem Wege etwa drei Wochen dauert. Der Prozess sei so effizient, dass sich damit das 50- bis 100-fache der natürlichen Konzentration an Artemisininsäure verarbeiten lasse. Damit könne nicht nur der weltweite Bedarf am Malaria-Medikamenten gedeckt werden, sondern auch der Grundstoff für andere Arzneistoffe zur Verfügung gestellt werden.

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