Krebsmedikamente aus Nadelhölzern

Bisher war die industrielle Nutzung von Pflanzenzellen durch langsames Wachstum, geringe Erträge und unzuverlässige Ergebnisse erschwert. Mit Hilfe multipotenter Pflanzenzellen sollen zukünftig natürliche Substanzen wie medizinische Wirkstoffe, Duftstoffe, Farbstoffe oder Insektizide zuverlässig und kostengünstiger produziert werden.

Die meisten pflanzlichen Naturprodukte können aufgrund ihrer Komplexität weder durch chemische Synthese noch durch gentechnisch veränderte mikrobische Wirte erzeugt werden. Auch eine Nutzung von Pflanzenzellen in Bioreaktoren ist schwierig. Daher werden im Rahmen der "weißen" Biotechnologie bislang vor allem Mikroorganismen auf großem Maßstab in industriellen Produktionsverfahren genutzt. 

Pflanzliche Substanzen werden hingegen oftmals direkt aus den entsprechenden Pflanzen gewonnen. Insofern es sich hierbei nicht um Kulturpflanzen handelt ist dieses Vorgehen bei seltenen oder langsam nachwachsenden Wildpflanzen jedoch nicht nachhaltig. Eine andere Möglichkeit besteht darin, de-differenzierte Zellen in Fermentern zu kultivieren. Hierbei besteht der anfängliche Zellbestand jedoch aus einer Mischung spezialisierter Zelltypen die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden. Daher ist das Wachstum solcher Zellkulturen langsam. Mit anderem Worten, ein hoher Aufwand bei relativ geringen Erträgen.  

Nachhaltige Massenproduktion 

Diese Probleme können gelöst werden, wenn es gelingt undifferenzierte Sproßzellen (kambiale meristematische Zellen (KMZ)) zu züchten. Dies ist nun Wissenschaftlern im Labor gelungen. Sie konnten multipotente Zellen aus Eibe-, Ginseng-, Ginkgo- und Tomatenpflanzen isolieren. Damit lassen sich homogenen Zellkulturen entwickeln, welche schneller und kostengünstiger kultiviert werden können. Solche Kulturen sind sie besser für die Bioverfahrenstechnik im Industriemaßstab und damit zur Massenproduktion geeignet. Zellkulturen die auf undifferenzierten Zellen basieren könnten daher für eine zuverlässige und kostengünstige Versorgung mit vielen pflanzlichen Naturprodukten genutzt werden. Pharmazeutika, Parfüms, Pigmente aber auch Naturstoffe für Pflanzenschutzmittel ließen kostengünstig und sicher erzeugen. 

Im konkreten Fall konnten die Wissenschaftler eine natürliche Substanz produzieren (Paclitaxel), die in Medikamenten für die Behandlung verschiedener Krebsarten verwendet wird und die ursprünglich aus der Rinde der Eibe gewonnen wurde. Durch homogene Sproßzellkulturen stellt die Pflanzenforschung nunmehr eine weitere, nachhaltige und umweltfreundliche Alternative zur Verfügung, Krebsmedikamente zu produzieren.