Genmanipulation Forscher gewinnen Cannabis-Wirkstoffe aus Bierhefe

Wissenschaftler haben Gene der Hanfpflanze in Bierhefe eingeschleust. Die Mikroorganismen produzieren nun THC und andere Cannabinoide. Das Experiment hat einen ernsten Hintergrund.
Chemische Formel des Cannabinoids CBD

Chemische Formel des Cannabinoids CBD

Foto: Getty Images/iStockphoto

Forscher haben Hefepilze so verändert, dass sie Substanzen aus der Hanfpflanze produzieren. Einige dieser Cannabinoide werden als medizinische Wirkstoffe eingesetzt. Die Forscher hoffen deshalb, dass ihr biotechnologisches Verfahren hilft, neue, günstigere Medikamente herzustellen.

Cannabinoide werden derzeit medizinisch zu verschiedenen Zwecken eingesetzt - etwa gegen Übelkeit bei Chemotherapien, zur Anregung des Appetits bei Aids-Patienten oder gegen bestimmte Formen von Epilepsie. Weitere Anwendungen werden derzeit geprüft.

Die medizinische Anwendung werde jedoch erschwert durch strenge Gesetze und den schwankenden Gehalt der meisten Cannabinoide in den Pflanzen, schreiben die Forscher um Jay Keasling von der University of California in Berkeley im Fachmagazin "Nature" . Da auch Rauschmittel wie Haschisch und Marihuana aus der Hanfpflanze gewonnen werden, ist ihr Anbau fast überall streng reglementiert - in etlichen US-Staaten und in manchen Ländern aber inzwischen erlaubt.

Hanf-Gene in Hefe eingeschleust

Keasling und Kollegen setzten nun Gene aus der Hanfpflanze (Cannabis sativa) in die Zellen von Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae) ein und ließen sie zunächst aus dem Einfachzucker Galaktose die Vorläufersubstanz Olivetolsäure produzieren. Daraus konnte die Hefe das Cannabinoid Cannabigerolsäure herstellen. Daraus wiederum produzierte sie die psychoaktive Substanz Tetrahydrocannabinol (THC), den kaum psychoaktiven Wirkstoff Cannabidiol (CBD) sowie viele weitere Stoffe.

Insgesamt erzeugten die Forscher mehr als 50 genveränderte Hefestämme, die unterschiedliche Mengen verschiedener Cannabinoide produzierten. "Die Vorteile für die Verbraucher sind hohe Qualität und geringe Kosten. Die Hefe produziert exakt das, was man möchte", so Keasling.

Zu den Vorteilen zählt den Forschern zufolge auch, dass die biotechnologische Produktion umweltfreundlicher sei als der konventionelle Hanfanbau, für den mitunter viel Dünger, Pestizide, Wasser und Energie nötig seien.

Auch Insulin wird mithilfe von Mikroorganismen produziert

Das Team untersuchte auch die Möglichkeit, natürliche Cannabinoide abzuwandeln und auf diese Weise künstliche Cannabinoide zu erzeugen, die nicht in der Hanfpflanze vorkommen. Dies gelang ihnen, indem sie statt Galaktose Fettsäuren als Nahrungsbasis für die veränderten Hefestämme nahmen.

Die Wissenschaftler haben in Kalifornien bereits ein Unternehmen gegründet, um ihre Technologie zu vermarkten. Dass Wirkstoffe mithilfe von Mikroorganismen hergestellt werden, ist kein neuer Ansatz. Hefepilze können bereits eine Vielzahl von Substanzen produzieren, darunter Insulin, Wachstumshormone, Blutgerinnungsfaktoren und Opiate.

jme/dpa
Die Wiedergabe wurde unterbrochen.