Synthetische Biologie

Killerbakterien treiben Krebszellen in den Tod  

Bedarfsgerecht zusammengebaute Gene sollen Mikroorganismen mit ganz neuen Fähigkeiten ausstatten. Diese könnten dann für neue Therapien genutzt werden oder selbst Medikamente herstellen. Allerdings funktioniert das bislang erst in Ansätzen. VDI nachrichten, Heidelberg, 13. 2. 09, ber

Noch existieren die künstlich erschaffenen Mikroben allerdings nur als Labormodell. Damit aber hatte Eils Team kürzlich gleich drei Spezialpreise und eine Goldmedaille beim Wettbewerb „International Genetically Engineered Machines Competition“ abgeräumt. Ausrichter war das Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston.

Die Heidelberger Forscher hatten gewöhnliche E.coli-Bakterien genetisch in zwei neuartige Mikrobenstämme umprogrammiert: in einen Beutestamm, der die Erreger repräsentiert, und einen Killerstamm, der diesen den Garaus macht.

„Damit die Killerbakterien ihr Ziel finden, haben wir ihnen einen molekularen Sensor eingebaut“, sagte Eils. Dieser basiert auf dem Orientierungssinn der Bakterien, der einen Lockstoff der Beute erkennt.

Zusätzlich erhielten die Angreifer zwei „Waffensysteme“, die vom Lockstoff aktiviert werden. Eine Strategie setzt auf bakterienbefallende Viren, sogenannte Bakteriophagen. Sie werden von den Killermikroben in die Beute eingeschleust, vermehren sich dort rasend schnell und töten diese ab. Im andern Fall geben die Killerbakterien einen nur für die Beute tödlichen Giftstoff ab.

Mit dem Bakteriengift lassen sich auch Brustkrebszellen bekämpfen, fanden die Forscher an Zellkulturen heraus. Nun suchen sie nach Strategien, wie die Killerbakterien zielsicher an die sich rasch verändernden Krebszellen andocken können.

„Wir werden Bakterien aus Modulen so nachbauen, dass sie unseren Vorstellungen etwa für die Produktion gewünschter Rohstoffe entsprechen“, sagte Sven Panke vom Department for Biosystems Science and Engineering der ETH Zürich, Basel.

Panke ist Koordinator mehrerer EU-Forschungsprojekte, die mit der synthetischen Biologie effiziente Strategien für die industrielle Produktion entwickeln. Auch er setzt auf das Darmbakterium E.coli.

In einem von insgesamt 18 Projekten soll dessen Erbgut so umprogrammiert werden, dass die Mikrobe einen bestimmten Ausgangsstoff zur Herstellung komplexer Zuckerstrukturen in großen Mengen erzeugt.

Profitieren würde die Pharmaindustrie, die bisher auf unergiebige chemische Verfahren angewiesen ist. Dazu müssen die Forscher einen bakteriellen Stoffwechselweg für den Glukoseabbau buchstäblich in neue Bahnen lenken.

„Wir stehen erst am Anfang“, räumte Panke ein. „Das alles nach technischen Konstruktionsprinzipien umzubauen, damit sich die Mikroben tatsächlich wie eine Biomaschine verhalten, schaffen wir nicht in zehn Jahren.“ S. VON DER WEIDEN/ber

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