iGEM-Wettbewerb

Mit der Grapefruit Malaria bekämpfen

Auch in diesem Jahr nehmen ausgewählte Studierende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und der Universität zu Köln am internationalen iGEM-Wettbewerb teil. Dieses Jahr dreht sich das Projekt um ein Abwehrmittel gegen Mücken, das auch erschwinglich ist für ärmere Länder. Eine wichtige Rolle spielt dabei ein Wirkstoff aus der Schale der Grapefruit.

Nootkaton

Mit modernster Labortechnik will das diesjährige iGEM-Team eine Möglichkeit finden, Nootkatone günstig herzustellen. | © HHU / Hendrik Cooper

Bisher überwiegen chemische Maßnahmen im Kampf gegen Malaria und andere Krankheiten, die von Mücken übertragen werden. Doch diese sind teuer oder mit schweren gesundheitlichen Risiken verbunden für die weit über drei Milliarden Menschen weltweit, die an einer solchen Krankheit leiden. Dabei gewinnt ein Molekül in letzter Zeit immer mehr Aufmerksamkeit in diesem Unterfangen, da es sowohl effektiv bei der Abwehr gegen Mücken und Zecken wirkt, als auch umweltfreundlich und vor allem gesundheitlich unbedenklich für den Menschen ist: Nootkaton. Dieser Stoff ist in der Schale der Grapefruit anzufinden und für den charakteristischen Geruch der Frucht verantwortlich.

Das Problem: die enorm hohen Produktionskosten des möglichen Mückenabwehrmittels. Nootkaton wird immer noch aus den Fruchtschalen gewonnen, wo nur geringe Mengen davon vorzufinden sind. Doch auch eine biotechnologische Produktion ist derzeit nicht praktikabel. Der Stoff aus der Grapefruit schädigt nicht nur die Mücken, sondern tötet auch die zur Synthese verwendeten Mikroorganismen ab, bevor signifikante Mengen produziert werden können.

Prof. Oliver Hayden

Malaria in Patienten zu erkennen ist bisher nur mit hohem Zeitaufwand möglich und zudem sehr fehleranfällig. Prof. Oliver Hayden von der Technischen Universität München (TUM) hat mit seinem niederländischen Kollegen Jan van den Boogaart jetzt einen automatisierten Blutschnelltest entwickelt.

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Das Projekt des Gemeinschaftsteams aus HHU und Universität zu Köln versucht daher nun, ein künstliches Kompartiment in Mikroorganismen zu integrieren, sodass dort die Herstellung von Nootkaton ablaufen kann, ohne den Lebenszyklus der Zellen zu beeiträchtigen. „Die Herstellung vieler anderer Stoffe steht vor den gleichen Problemen wie Nootkaton“, erklärt René Inckmann, Student an der HHU und Leiter des Teams. „Wir sehen großes Potenzial für die Anwendung unseres künstlichen Kompartiments auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel der Produktion von Taxol, das in der Krebstherapie eingesetzt wird.

Sichtbarkeit der Synthetischen Biologie erhöhen

iGEM-Teammitglied
Ein iGEM-Teammitglied im Labor © HHU/Hendrik Cooper

Schon seit über zehn Jahren findet der iGEM (international Genetically Engineered Machine)-Wettbewerb statt, wo die Teilnehmer selbstständig ein Projekt im Bereich der Synthetischen Biologie umsetzen sollen. Die Projekte orientieren sich an aktuellen Themen und versuchen, nützliche neue Werkzeuge und Verfahren zu entwickeln und bestehende Probleme zu lösen. Ziel ist es, die Möglichkeiten der Synthetischen Biologie bekannter zu machen. Ein Jahr lang arbeiten Teams an ihren Ideen und daran, diese in die Tat umzusetzen. Die gesamte Organisation, der wissenschaftliche Teil im Labor und auch die Finanzierung durch Sponsoren, werden selbstständig geleitet.

„Verantwortung übernehmen und eigenständige Arbeit dieser Art begegnen uns im Studium so nicht. Die Erfahrung im Labor und im organisatorischen Bereich sind die Arbeit absolut wert“, erläutert Hendrik Cooper, eines der Teammitglieder. Bis November 2017 hat das Team noch Zeit, an seinem Projekt zu forschen. Dann geht es in die USA nach Boston, um dort beim großen Zusammentreffen mit allen anderen iGEM-Teams die Ergebnisse vorzustellen.

Quelle: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf