Die konventionelle Herstellung von Antibiotika erfolgt heute meist in Bioreaktoren auf der Basis von Monokulturen. In der Natur dagegen dienen Antibiotika als Verbindungen, die das Wachstum von Konkurrenten verhindern, die um das gleiche Substrat konkurrieren, es sind also mehrere Stämme beteiligt. Die konventionelle Produktion in Monokulturen entspricht daher Stressbedingungen, die für das Wachstum der Produzentenstämme nicht förderlich sind.
Die Kenntnis der Interaktion der mikroskopisch kleinen Zellen mit dem Bioreaktor und untereinander sind zum Beispiel essenziell für eine erfolgreiche Produktion von Proteinen oder Biopharmaka, zu denen auch Antibiotika, Insulin oder Impfstoffe zählen. Hier setzt die Forschung von InterZell an, da bekannt ist, dass 95 Prozent der mikrobiellen Flora in Mischkulturen besser kultivierbar sind und durch maßgeschneidertes Scale-up vom Labor zur industriellen Produktion (Maßstabsübertragung) optimiert und modelliert werden können.
Vor diesem Hintergrund erforscht ein Team um Prof. Ralf Takors vom Institut für Bioverfahrenstechnik und Prof. Georg Sprenger vom Institut für Mikrobiologie (IMB) der Universität Stuttgart im Rahmen des Projekts "MiMiCry" (Die Natur als Vorbild nehmen: Kontinuierliche Produktion von Anti-Infektiva in der synthetischen Mischkultur) neue Ansätze für die Wirkstoff-Herstellung in Mischkulturen.
Das Projekt will nicht nur grundlegende physiologische Merkmale von Wirkstoffen in der Ursprungsumgebung nachahmen, sondern auch die synthetische Umsetzung neuartiger Eigenschaften in einem Konsortium aus zwei Stämmen nutzen, die nur in Symbiose wachsen und produzieren können.
Die Herstellung erfolgt mit Hilfe von Escherichia coli-Bakterien, die wesentlich schneller wachsen als die ursprünglichen Produzenten und deren Handling in der Mikrobiologie gut bekannt ist. Der Ansatz soll mit dem Wirkstoff Violacein als Vorzeigeprodukt starten und dafür sorgen, dass der auch in der Tumorbehandlung und Virologie vielversprechende Wirkstoff künftig industriell in größerer Menge und effektiver zur Verfügung gestellt werden kann.
MEDICA.de; Quelle: Universität Stuttgart
