Molecular Pharming (Biopharming)

Die grundsätzliche Idee von Molecular Farming ist, Pflanzen so umzuprogrammieren, dass sie bestimmte Proteine nach einem vorgegebenen Bauplan herstellen, die sie normalerweise nicht herstellen würden. Dabei handelt es sich um sog. rekombinante Proteine, die sonst nur sehr aufwändig und teuer herzustellen sind.

Man unterscheidet zwischen „stabilen“ und „transienten“ Methoden, je nachdem ob die zur Herstellung des gewünschten Proteins benötigten Genabschnitte dauerhaft oder nur für den Herstellungsprozess in die Pflanzen eingebracht werden.

Um ein spezielles Protein zu produzieren, benötigt man erst die genetische Information (DNA oder RNA), den Bauplan. Hat man diesen Bauplan, benutzt man ein Bakterium, das den Bauplan wie ein Taxi in die Pflanze befördert. Man spritzt die Bakterienlösung mit dem Bauplan in die Pflanze ein oder taucht diese bei Unterdruck in die Bakterienlösung ein.

Wird der Bauplan in das Pflanzengenom integriert, produziert auch die Nachkommenschaft der Pflanze das gewünschte Protein. Man spricht von einer stabil transgenen Pflanze (stabile Transfektion/ Expression).

Es gibt aber noch eine andere interessante Möglichkeit, Proteine in Pflanzen zu produzieren, und zwar ohne, dass genetisch veränderte Pflanzen hergestellt werden, mittels sogenannter transienter Transfektion/ Expression. Bei der transienten Expression spritzt man die Bakterien mit dem Bauplan zwar auch in das Blattgewebe der Pflanze ein. Auch hier wird die genetische Information frei und das Protein wird nach Bauplan erzeugt. Im Unterschied zur stabilen Transgenpflanze sind die Nachkommen bei der transienten Expression aber nicht genetisch verändert. Die genetische Information wird nicht in das Genom der Pflanze eingebaut. Daher erhalten die Nachkommen dieser Pflanze auch nicht die Informationen.

Der Begriff "Molecular Farming" lässt sich am besten mit „Molekulare Landwirtschaft“ übersetzen (farming = engl. Landwirtschaft). Oft wird auch der Begriff „Molecuar Pharming“ verwendet. Damit wird der Teilbereich des Molecuar Farmings unterstrichen, der sich mit der Produktion von pharmazeutisch oder therapeutisch wirksamen Proteinen beschäftigt (pharmakon = griech. Heilmittel). Auch der Begriff „Biopharming“ ist geläufig.