Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die Immunschwächekrankheit Aids zu heilen. Bisher ist es nur möglich, die Erreger - das HI-Virus - in Schach zu halten. Sie können aber nicht komplett zerstört werden.

Rote Biotechnologie gegen Aids

Eine Bekämpfung dieser Krankheit rückt nun durch die „rote“ Biotechnologie in greifbare Nähe. Von der Entwicklung neuer Therapien über die klinische Erprobung bis zur Zulassung vergehen meist zehn Jahre. Es wird daher noch dauern, bis die neue Methode beim Menschen angewendet werden kann.

Bild vergrößern Nach und nach wird die Wirkungsweise der Bakterien erforscht Foto: Rohde / Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Forscherinnen und Forschern des Hamburger Heinrich-Pette-Instituts für Experimentelle Virologie und Immunologie und des Dresdener Max-Planck-Instituts für Molekulare Zellbiologie sind auf einem guten Weg. Es gelang ihnen erstmals, das Erbgut des Aids-Erregers aus infizierten Zellen zu entfernen.

Mit Hilfe biotechnologische Methoden können Forscher immer genauer verstehen, wie das Virus funktioniert. Sobald es in eine Zelle eingedrungen ist, stellt es eine Kopie seines Erbguts her und baut diese fest in das Erbgut der Zelle ein. Auf diese Weise machen sich die Viren den Zellapparat zunutze und lassen immer neue Viren entstehen.

Molekulare Schere entfernt HIV

Die Forscherinnen und Forscher entwickelten eine molekulare Schere auf der Basis des natürlich vorkommenden Enzyms Rekombinase. Es kann Abschnitte im Erbgut zielgenau erkennen und sie regelrecht herausschneiden. Mehr als zwei Jahre hat es gedauert, bis die Dresdner Forscher eine geeignete Rekombinase gezüchtet hatten. Diese erkennt zielgenau das HI-Virus, das sich an die Erbinformation der Zelle angelagert hat, und entfernt es. Auf der Basis dieser Methode soll nun ein gentherapeutisches Verfahren entwickelt werden, das auch beim Menschen funktioniert.

Dies ist nur eines von zahlreichen Beispielen, wie die Rote Biotechnologie bei der Erforschung und Heilung von Krankheiten arbeitet. Sie verspricht völlig neuartige Entwicklungen bei der Bekämpfung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, Multiplesklerose, aber auch von sehr seltenen Krankheiten.

Ursache in der Zelle erkennen

Bild vergrößern In Bakterienkulturen werden neue Substanzen getestet Foto: Bierstedt / Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Indem die Forscher die komplizierten Vorgänge in der Zelle immer besser verstehen, können sie auch gezielter eingreifen, um ein aus dem Ruder gelaufenes System wieder auszubalancieren. So hat sich mit fortschreitendem Einsatz biotechnologischer Methoden die Entwicklung von Medikamenten in der Pharmaforschung inzwischen enorm verändert: Heute sind gänzlich neue therapeutische Ansätze denkbar als noch vor Jahren, um Patienten zielgerichteter und mit weniger Nebenwirkungen zu behandeln.

Dies geschieht beispielsweise über Antikörper –  bestimmte Eiweißmoleküle, die gezielt an andere Stoffe binden können, und dabei vor allem in der Krebstherapie vielfach Anwendung finden.

Mit Mikroorganismen produzieren

Weil derartige Wirkstoffe nicht chemisch hergestellt werden können, erfolgt auch die Produktion biotechnologische. Dass heißt, Mikroorganismen oder Zellen werden gentechnisch so verändert, dass sie die entsprechenden Medikamente wie in einer kleinen Fabrik herstellen. Insbesondere Bakterien vermehren sich in rasender Geschwindigkeit, so dass ihr Einsatz auch eine Produktion im industriellen Maßstab ermöglicht. 

Pharmainitiative gestartet

Dies alles zeigt: Die Biotechnologie heute eine enorme Bedeutung für die Medikamentenentwicklung. Der Umsatz lag 2009 bei 4,7 Milliarden Euro und hat einen Anteil von 16 Prozent am gesamten Arzneimittelumsatz in Deutschland. Das ungestüme Wachstum der vergangenen Jahre hat sich nach den Angaben des Verbands der forschenden Pharmaunternehmen abgeschwächt, betrug 2009 aber immerhin noch 5 Prozent. Darüber hinaus gibt es kaum eine der konventionellen Pharmaentwicklungen, an der die Biotechnologie nicht in irgendeiner Form beteiligt ist.

Bild vergrößern Jeder sechste Euro wird mit Biopharmazeutika umgesetzt Foto: Boehringer Ingelheim

Angesichts der großen Menge an neuen Ergebnissen in Molekular- und Zellbiologie besteht die Herausforderung heute vor allem darin, die innovativsten und vielversprechendsten Ansätze möglichst rasch für die medizinische Praxis nutzbar zu machen. Das Problem der meist kleinen Biotech-Unternehmen ist der lange und teure Weg vom Labor in die Apotheke. Viele Unternehmen haben nicht das notwendige Kapital, um die vielen Jahre bis zu einem marktreifen Produkt zu finanzieren.
 
Um Abhilfe zu schaffen, hat die Bundesregierung die "Pharma-Initiative für Deutschland" ins Leben gerufen. Über 800 Millionen Euro stehen bis zum Jahr 2011 zur Verfügung. Damit werden grundlagenorientierte und anwendungsorientierte Fördermaßnahmen in der Gesundheitsforschung und Biotechnologie finanziert. Der biotechnologische Mittelstand wird ebenso unterstützt wie klinische Studien. Ein besonderes Augenmerk legt die Förderung auf neue Konzepte bei der Zusammenarbeit von Forschung und Wirtschaft. Ein wichtiger Bestandteil der Initiative ist deshalb der BioPharma-Wettbewerb. Aus 37 Bewerbern wählte eine Jury im Herbst 2008 drei Gewinner aus: das  Max-Planck Drug Discovery & Development Center, die NeuroAllianz und Neu2. Insgesamt erhalten die drei Konsortien aus Forschungseinrichtungen, Pharma- und Biotechnologie-Unternehmen vom BMBF bis 2013 rund 100 Millionen Euro.