Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03337.jsonl.gz/1345

Der Begriff „rekombinante DNA“ bezeichnet den Transfer eines Gens oder Genabschnittes in fremde DNA.
Biologics sind gentechnisch erzeugte Substanzen aus lebenden Zellen. Zur Herstellung dieser Medikamente werden menschliche Gene in Bakterien oder andere Zellen integriert. Die in den Genen gespeicherten Informationen werden bei der Bildung des Proteins abgelesen und aus den einzelnen Aminosäuren wird das Protein zusammengesetzt. Da menschliche Gene abgelesen werden, sind die hergestellten Stoffe weitestgehend identisch mit den körpereigenen. Die Wissenschaftler benötigen eine Art „Schere“ und eine Art „Kleber“ Als Scheren dienen sogenannte Enzyme. Mit Ihnen lassen sich bestimmte Gene aus einer DNS herausschneiden. Die Ziel-DNS wird mittels dem gleichen Enzym aufgeschnitten und das neue Gen wird in die Schnittstelle eingefügt. Anschliessend „kleben „ andere Enzyme die DNS wieder zusammen. Dabei werden Zellsysteme gewählt, die sich rasch vermehren und besonders viel von dem gewünschten Stoff produzieren. Dies sind in der Regel Bakterien oder tierische/menschliche Zellkulturen. Das Wachstum der Zellkulturen erfolgt in grossen Edelstahlbehältern (Fermentern). Die Zellen werden nach einigen Tagen „geerntet“. Anschliessend wird das Protein isoliert und aufwendig gereinigt. Am Ende des Prozesses stehen große Mengen des gewünschten Wirkstoffes in hoher Qualität zu Verfügung. Was hier relativ einfach klingt, ist jedoch in der Wirklichkeit sehr komlex. Die zuverlässige Herstellung biotechnologischer Medikamente erfordert Spezialwissen und jahrelange Erfahrung.
AMGEN hat ein erfolgreiches Forschungsprogramm mit Schwerpunkt auf dem Gebiet der hämatopoetischen Wachstumsfaktoren entwickelt.
Hämatopoetische Wachstumsfaktoren sind Proteinhormone, die vom Körper produziert werden, um die Bildung und Reifung verschiedener blutbildender Zellen zu regeln. Die unspezifischen Vorläuferzellen entwickeln sich zu spezifischen Zelltypen, wie Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten. Diese Weiterentwicklung wird teilweise durch verschiedene Proteinfaktoren gesteuert. Einige dieser Faktoren spielen offenbar eine sehr spezifische Rolle, während andere eher generalisierte Funktionen zu haben scheinen.
AMGEN hat die Möglichkeiten der Gentechnik genutzt, um die Gene für einige dieser Proteinfaktoren zu isolieren. Zwei dieser Proteine sind Erythropoetin und der Granulozyten-Kolonie-stimulierende Faktor (G-CSF).
Erythropoetin ist ein Proteinhormon, das in der Niere produziert wird. Es stimuliert die Vorläuferzellen im Knochenmark und regt so die Bildung roter Blutkörperchen (Erythrozyten) an.
Bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz kann Erythropoetin häufig nicht mehr in der Menge produziert werden, die für die Aufrechterhaltung einer normalen.
Erythrozytenkonzentration im Blutkreislauf erforderlich ist. Infolgedessen leiden diese Patienten für gewöhnlich unter chronischer, schwerer Anämie, das heisst, die Zahl der roten Blutkörperchen ist bei ihnen dauerhaft erniedrigt. In manchen Fällen benötigen die Patienten – zusätzlich zur Dialyse – häufige Bluttransfusionen, um adäquate Konzentrationen roter Blutkörperchen aufrechterhalten zu können.
Die mit einer Nierenerkrankung assoziierte Anämie könnte behandelt werden, wenn sich eine externe Erythropoetin-„Quelle“ finden liesse. Leider produziert der Körper Erythropoetin nur in sehr geringen Mengen, was es unvorstellbar erscheinen lässt, genügend natürliches Erythropoetin zu isolieren, um alle anämischen Patienten zu behandeln. Das ist der Punkt, an dem die rekombinante DNA-Technologie ins Spiel kommt.
Bei AMGEN hatte ein Forschungsprojekt unter Leitung von Dr. Fu Kuen Lin die Vervielfältigung des humanen Erythropoetin-Gens zum Ziel. Dafür erhielt Dr. Lins Team zunächst sehr kleine Mengen humanen Erythropoetins von der Universität in Chicago, mit der AMGEN zusammenarbeitete. Die Wissenschaftler nutzten dieses Material, um die Aminosäurensequenz in einem Teil des Erythropoetin-Moleküls zu bestimmen.
Ausgerüstet mit der Information für die Sequenz war Dr. Lin in der Lage, sehr kurze DNA-Abschnitte, sogenannte Oligonukleotide, zu definieren, die möglicherweise mit der humanen DNA-Sequenz für Erythropoetin übereinstimmten. Gleichzeitig wurden Abschnitte humaner DNA, die das Gen für Erythropoetin hätten enthalten können, randomisiert in Bakterienzellen vervielfältigt. Danach verwendete er die kurzen DNA-Abschnitte als Markierung, um das Erythropoetin mit Hilfe der Autoradiographie nachzuweisen.
Mit dieser Methode gelang es Dr. Lin, das humane Gen für Erythropoetin zu isolieren, die codierende DNA-Sequenz rekombinationstechnisch in Ovarialzellen des chinesischen Hamsters einzubringen und diese zur Produktion des humanen Proteins zu veranlassen.