Point «Aktuelle Biotechnologie» November 2022 (Nr. 245)

Gesundheits-Schutz: Impfstoff gegen gefährliches Atemwegs-Virus

Viele Schweizer Kinderkrankenhäuser sind aktuell überfüllt, Betten werden knapp, Operationen müssen verschoben werden. Schuld daran ist eine massive Infektionswelle mit dem RS-Virus. Der Erreger kann schwere Atemwegsinfekte auslösen. Besonders betroffen sind Säuglinge im ersten Lebensjahr. Leider ist das RS-Virus einer der wenigen Erreger von Kinderkrankheiten, gegen das es noch keinen wirksamen Impfschutz gibt. Vor über 50 Jahren führten Immunisierungs-Versuche mit kompletten, aber abgeschwächten Erregern zu heftigen Nebenwirkungen. Moderne Ansätze verwenden nur einzelne Eiweiss-Bestandteile des Virus, die mit biotechnologischen Verfahren hergestellt werden. Der Impfstoff wird schwangeren Müttern verabreicht, welche ihre Antikörper an das ungeborene Kind weitergeben. Anfang November vorgestellte Resultate klinischer Versuche zeigen eine gute Verträglichkeit und eine über 80-prozentige Wirksamkeit gegen schwere Infektionen in den ersten drei Lebensmonaten – ein wirksamer Impfschutz gegen das RS-Virus scheint in greifbarer Nähe.   (mehr…)

Genomeditierung: CRISPR/Cas9 ermöglicht Virusresistenz bei Wintergerste

Auch Pflanzen werden von Viren befallen, die Krankheitserreger können grosse Schäden verursachen. So können bei Wintergerste das Gerstengelbmosaikvirus und das Milde Gerstenmosaikvirus Ernteeinbussen von bis zu 50 Prozent auslösen. Neue Virus-Varianten drohen zunehmend die Resistenz bestehender Gerstensorten zu unterlaufen. Pflanzenforscher haben in einer grossen Sammlung mit alten Landrassen und wilden Verwandten der Kulturgerste nach neuen Resistenzeigenschaften gesucht. Dabei fanden sie eine natürliche Genveränderung, welche die Pflanzen unempfindlich gegenüber den Viren macht. Weil die Übertragung der Resistenzeigenschaft durch klassische Kreuzungszüchtung sehr zeitaufwendig ist, griffen die Forschenden zur Genschere CRISPR/Cas9. Durch einen gezielten Schnitt im Gersten-Erbgut konnten sie in kurzer Zeit Pflanzen erzeugen, welche gegen die Pflanzenviren resistent waren. Wenn sich dieser Ansatz bewährt, kann er künftig dazu beitragen, bestehende Gerstensorten vor Befall mit den Virus-Varianten zu schützen.   (mehr…)

Synthetische Biologie: Genetische «Firewall» schützt Bakterien vor Virus-Befall

Zur Produktion von Arznei-Wirkstoffen, wertvollen Chemikalien und Lebensmittel-Bestandteilen werden verbreitet Mikroorganismen eingesetzt, wie zum Beispiel bestimmte Bakterien. Diese werden in grossen Stahlbehältern vermehrt. Gelegentlich können sie dabei von speziellen Viren attackiert werden, welche Erbinformationen in die Mikroorganismen übertragen und sie so zur Produktion neuer Viren umprogrammieren. Der gemeinsame genetische Code fast aller Lebewesen ermöglicht es, dass genetische Informationen zwischen Organismen übertragen werden können. Um dies zu verhindern, und so zum Beispiel bakterielle Produktionsstämme vor Virus-Infektionen zu schützen, versuchen Forschende mit Hilfe der synthetischen Biologie, den genetischen Code einzelner Lebewesen abzuändern. Damit soll erreicht werden, dass sie keine fremde Erbinformation ablesen und auch ihre eigenen Erbanlagen nicht weiter übertragen können. Ein britisches Forscherteam zeigt nun, dass dies durch eine komplette Neusynthese des Erbguts von Bakterien mit gezielten Anpassungen ihres genetischen Codes und des Ablese-Mechanismus erreicht werden kann. So entsteht eine genetische «Firewall», welche den Erbgut-Austausch mit anderen Organismen verhindert.    (mehr…)

Nachhaltige Landwirtschaft: Biotech-Nutzpflanzen bieten wirtschaftliche und ökologische Vorteile

Seit 1996 werden mit gentechnischen Methoden verbesserte Pflanzensorten grossflächig in zahlreichen Ländern angebaut. Bei Soja, Mais, Baumwolle und Raps beträgt der weltweite Anteil der Biotech-Sorten fast 50 Prozent. Im Jahr 2020 wurden gentechnisch veränderte Sorten insgesamt auf 185.6 Mio. ha angepflanzt. Der britische Agrar-Ökonom Graham Brookes weist jetzt in einer Serie von drei Fachveröffentlichungen auf die Bedeutung der Pflanzen-Biotechnologie für eine nachhaltige Ernährung der Welt hin. Zwischen 1996 und 2000 ermöglichten gentechnisch veränderte (GV) Sorten insgesamt Mehrerträge von fast 1 Milliarde Tonnen auf der beschränkten Ackerbaufläche, wobei der Umwelt-Fussabdruck zugleich um über 17 Prozent reduziert werden konnte. Treibstoff-Einsparungen und veränderte Anbautechniken konnten den Treibhausgas-Ausstoss deutlich verringern, im Jahr 2020 um 23'631 Millionen kg Kohlendioxyd. Neben der Umwelt profitierten auch die Landwirte vom Biotech-Anbau: Der Mehrgewinn pro Hektare lag im Durchschnitt bei über 100 US$/ha.   (mehr…)

Vollständige PDF Druckversion Point «Aktuelle Biotechnologie» November 2022 (Nr. 245) mit Quellenangaben

Text und Redaktion: Jan Lucht, Leiter Biotechnologie (jan.lucht@scienceindustries.ch)