Die Medikamentenfabrik zum Mitnehmen

Phyllis Kuhn
Die mobile Medikamenten-Fabrik
Was hier aussieht wie eine Leergut-Sammlung ist in Wirklichkeit der Prototyp eines hochentwickelten Bio-Reaktors. © Courtesy of the authors

Eine Mikrofabrik in Kaffeemaschinen-Größe könnte in Zukunft die globale Versorgung mit Medikamenten revolutionieren.

Medikamente werden normalerweise in großen Chemiefabriken von Unternehmen der Pharma-Industrie hergestellt. Von dort werden Sie dann an Krankenhäuser und Apotheken ausgeliefert. Das klappt in der industrialisierten und globalisierten Welt normalerweise sehr gut, ohne dass Engpässe entstehen. Doch wie sieht es in weniger gut entwickelten Ländern aus, die keine modernen Infrastrukturen besitzen und auf pünktliche Medikamentenlieferungen angewiesen sind? In vielen Ländern Afrikas gab es beispielsweise schon Epidemien, weil Medikamente und Impfstoffe nicht rechtzeitig geliefert werden konnten. Auch abgelegene Inseln oder schwer zugängliche Bergdörfer stehen vor diesen Herausforderungen.

 

Tragbare Fabrik erzeugt Biopharmazeutika

Eine Entwicklung des Massachusetts Institute of Technology (MIT) könnte in Zukunft Medikamente sehr viel schneller, leichter und günstiger verfügbar machen: Eine mobile Medikamentenfabrik. Der Bioreaktor in Größe einer Kaffeemaschine kann auf Knopfdruck Biopharmazeutika herstellen. Medikamente dieser Art lassen sich gentechnologisch aus Bio-Organismen gewinnen. Sie werden zum Beispiel als Impfstoffe eingesetzt. Die Wissenschaftler um Timothy Lu haben die mobile Fabrik so konzipiert, dass sie Medikamente auch in Krisengebieten, abgelegenen Wohngebieten und Entwicklungsländern produzieren kann. In der Maschine befindet sich ein Chip, der die Produktion der Medikamente steuert. Grundlage der pharmazeutischen Präparate ist eine Nährstofflösung aus Hefezellen. Diese bilden die Bio-Organismen, welche unter Zugabe verschiedener Alkohole die Arzneien produzieren. Biopharmazeutika können im Gegensatz zu herkömmlichen, chemisch hergestellten Medikamenten sehr individuell auf einzelne Krankheitsbilder zugeschnitten hergestellt werden. Das wird vor allem in der Krebstherapie und bei der Behandlung von multipler Sklerose genutzt.

 

Eine Nährstofflösung – verschiedene Medikamente

Die Hefezellen im tragbaren Bioreaktor können also nicht nur individuelle Dosen eines Medikaments auf Knopfdruck produzieren, sondern auch verschiedene Wirkstoffe, die auf die jeweilige Erkrankung und die individuellen Bedürfnisse des Patienten abgestimmt sind. „Wir haben die Hefe so verändert, dass sie genetisch leicht modifizierbar ist und mehr als einen Wirkstoff produzieren kann“, erklärt Tim Lu. Ein weiterer Vorteil der Miniatur-Fabrik ist, dass die produzierten Arzneien fast vollständig ohne Verunreinigungen gewonnen werden können. Bei Versuchen mit einem Prototyp der Fabrik gelang es den Forschern bereits innerhalb von drei Tagen zwei verschiedene Wirkstoffe hintereinander zu produzieren. Im nächsten Schritt wollen sie die Hefezellen so programmieren, dass diese mehrere Arzneimittel gleichzeitig absondern können. Dies könnte etwa für Impfstoffe von Bedeutung sein, die aus zwei oder mehr Komponenten bestehen. So kann bei einem plötzlichen Ausbruch einer Krankheit unmittelbar der passende Impfstoff generiert werden.

 

Schnelle Medikamentenproduktionen – Sogar auf dem Mars

Seniorautor Tim Lu sieht großes Potenzial in der Technologie seiner Entwicklung: Stellen Sie sich vor, Sie wären auf dem Mars oder in einer abgelegenen Wüste ohne Zugang zu Formeln und Rezepten. Sie könnten einfach die Hefezellen soprogrammieren, dass sie die gewünschten Medikamente direkt vor Ort produzieren“.

Hamburg 09. August 2016

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