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Die Annahme, dass diese Pflanzen aufgrund ihres unscheinbaren Äusseren auch auf genetischer Ebene einfach gebaut sein müsse, bestätigt sich nicht. Der Winzling besitzt 10.000 mehr proteincodierende Gene als wir Menschen. Ausserdem fanden Biologen heraus, dass 13% der Gene von Physcomitrella patens (wir berichteten letzte Woche) keine eindeutigen Verwandtschaftsbeziehungen mit weiteren bekannten und bisher sequenzierten Genomen zu haben scheinen. Die Analyse dieser noch unbekannten Gene könnte eventuell dabei helfen, einige durch den Klimawandel entstandene Probleme zu bewältigen. Experten vermuten, dass sie Informationen enthalten, die verbesserte Ernteerträge und effizientere Biokraftstoffproduktion ermöglichen sowie die Krankheits- und Insektenresistenz von Pflanzen erhöhen. Deshalb erklärte das Genominstitut des US-amerikanischen Energieministeriums das Moosgenom zu einem „Flagschiffgenom“.
Ein verblüffendes Merkmal entdeckten die Forscher bereits bezüglich seiner Epo-Produktion. Erythropoietin (EPO) ist ein menschliches Eiweisshormon, das vorwiegend in den Nieren produziert wird. Ausserdem ist es ein in der Medizin wichtiges Medikament: Es hilft gegen Blutarmut bei Dialysepatienten und bei Krebskranken nach einer Chemotherapie. Auch wird es bei Schlaganfallpatienten als mögliche Therapieform diskutiert. Bekannt geworden ist das Hormon jedoch durch den Dopingmissbrauch im Sport. Denn Epo stimuliert die Produktion der roten Blutzellen, die für den Sauerstofftransport zuständig sind. Dabei ist Epo ist ein sogenanntes Glykoprotein und sehr komplex aufgebaut: An den Aminosäuren sind zusätzlich lange Zuckerketten angebracht.
Der erste wichtige Schritt, um im Moos menschliche Glykoproteine herzustellen, war es, das Moos so zu verändern, dass es menschliche Zucker herstellen kann. Dass die Mooszellen in einem Bioreaktor sehr einfach zu kultivieren sind, stellt ihren grossen Vorteil gegenüber tierischen Zellkulturen dar. Sie benötigen keine organischen Zusätze wie Antibiotika, Kohlenstoffquellen oder Wachstumsregulatoren und keine extrem kontrollierten Bedingungen.
Eine weitere vielversprechende Entdeckung war, dass das Moos selbst auch eine eigene Form des Epo produziert. Dieses sogenannte Asialo-Epo behält seinen medizinischen Nutzen, ist aber als Dopingmittel ungeeignet. Da es im menschlichen Körper relativ rasch abgebaut wird, ist seine Wirkung auf die Blutbildung nur sehr gering. Dennoch schützt es Nervenzellen vor dem programmierten Zelltod. Gerade bei Schlaganfallpatienten, deren Nervenzellen durch Sauerstoffmangel unter Stress geraten, könnte Asialo-Epo helfen, die Schäden im Gehirn zu verringern. (Bisher liefern die 20-Liter-Bioreaktoren in den Laboren jedoch nur wenig von diesem Hormon. Wenn das Biopharmazeutikum im grossen Massstab produziert werden soll, benötigt es dafür 500 Liter fassende Moos-Bioreaktoren.)
Momentan befinden sich zwei in dem Moos hergestellte Proteine auf dem Weg zum anerkannten Medikament. Ein weiterer Wirkstoff aus dem Moos wird gerade in einer klinischen Studie am Menschen getestet. Es handelt sich um das Moos-aGal, eine rekombinante Form der menschlichen α-Galactosidase. Das hergestellte Protein soll als Enzymersatz-Therapie bei der genetisch bedingten Fabry-Krankheit helfen.
In der präklinischen Phase getestet wurde ausserdem Moos-FH. Dieses rekombinante Protein ähnelt sehr stark dem Faktor H des menschlichen Komplementsystems. Es soll als Therapie bei einer seltenen Erkrankung (dem „Atypischen hämolytisch urämischen Syndrom“) eingesetzt werden, bei der die inneren Organe durch eine beeinträchtigte Durchblutung dauerhaft geschädigt werden. Die Krankheit ist zwar selten, doch bisherige Therapieformen mühsam und teuer. Eine erst spekulative Therapiemöglichkeit hält schliesslich noch „Faktor H“ bereit: Ein sehr komplexes Protein, das bisher in keinem anderen System hergestellt werden konnte. Dass es dem Moos möglich ist, dieses komplexe Molekül herzustellen, ist eine weitere seiner faszinierenden Eigenschaften.
Welche weiteren Geheimnisse im Moosgenom von Physcomitrella patens noch verborgen liegen, bleibt spannend... Einen Beweis, dass sich Artenschutz und der Erhalt der Biodiversität auch in Bezug auf so unscheinbare Lebewesen wie dem Blasenmützenmoos lohnt, hält es in jedem Fall schon überreichlich bereit!