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Tetrahydrocannabinol (THC), der Wirkstoff
der Cannabis-Pflanze, könnte mittlerweile in
vielen medizinischen Bereichen Anwendung
finden: in der Krebstheraphie, bei der
Behandlung vom Multipler Sklerose oder bei
chronischen Schmerzen. Das Problem ist
jedoch, dass der Anbau von Cannabis in
Deutschland durch das Betäubungsmittelgesetz
nahezu vollständig eingeschränkt ist. Gerade
einmal 20 kg pro Jahr können produziert
werden, der tatsächliche Bedarf liegt aber
bei über einer Tonne. Einen Ausweg aus
diesem Dilemma bietet jetzt ein Verfahren,
das Prof. Oliver Kayser vom Lehrstuhl
Technische Biochemie der TU Dortmund
entwickelt hat: Ihm ist erstmals die
heterologe Biosynthese von THC gelungen.
In Deutschland wird THC bislang aus
Faserhanf gewonnen, dessen Anbau oder
Einfuhr legal sind. Da die Fasern weniger
als 0,2 Prozent THC enthalten, ist der
Produktionsprozess entsprechend aufwändig.
Aus der Cannabispflanze aber, die bis zu 25
Prozent THC enthalten kann, darf der
Wirkstoff aus juristischen Gründen in
Deutschland nicht gewonnen werden. Als
Ausweg bleibt also nur die Herstellung von
synthetischem THC. Während die klassische
Synthese des Cannabis-Wirkstoffs extrem
aufwändig und teuer ist, ist die von Oliver
Kayser entwickelte Biosynthese außerhalb der
Pflanze wirtschaftlich und vergleichsweise
unaufwändig. Der Biochemiker und sein Team
identifizierten hierfür die Gene, die in der
Cannabispflanze für die THC-Bildung
zuständig sind und isolierten diese.
Anschließend verpflanzten sie diese in
Mikroorganismen, die entsprechend vermehrt
werden können, um dann im Bioreaktor THC zu
produzieren. Das Ergebnis: reines THC als
stark isolierter Stoff.
»Im Rahmen unserer Arbeiten wollen wir in
der Zukunft ein Stück weiter gehen und die
humanen Enzyme als Gene in die
Mikroorganismen bringen, die bereits THC
herstellen«, so Oliver Kayser. Durch diese
genetische Erweiterung des bakteriellen
Metabolisierungspotenzials sollen dann auch
die Metaboliten produziert werden, die als
Referenzstoffe in der forensischen Analytik
bei Polizei und Justiz für den Nachweis von
illegalem Haschischkonsum benötigt werden.
Doch nicht nur für die Pharmazie bietet das
von dem Dortmunder Biochemiker entwickelte
Verfahren Vorteile. Die Synthese humaner
Metabolite von Arzneistoffen ist auch eine
echte Herausforderung für den Chemiker, da
lebereigene Enzyme den Arzneistoff sehr
gezielt und spezifisch umbauen. Diese
chemische Veränderung ist im Labor nur
mühsam und unter großen Kosten möglich.
Durch den Einsatz von humanen Leberenzymen,
den sogenannten Cytochromen, kann aber die
Metabolisierung, d.h. die chemische
Veränderung, der Arzneistoffe genau so
durchgeführt werden, wie wir es im Körper
kennen.
Quelle:
http://idw-online.de/pages/de/news382880
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