• Ziel des Verbundprojekts PolyModE ist die Entwicklung von Enzymen, mit deren Hilfe zukünftig komplexe Zuckermoleküle effizient für die Entwicklung von Medikamenten und in der Nahrungsmittelindustrie genutzt werden können
• Neben drei europäischen Universitäten sind auch Danisco A/S und Sanofi-Aventis an dem Gemeinschaftsprojekt beteiligt
• GENEART optimiert und produziert Gene und Genvarianten der gewünschten Enzyme

Regensburg, 16. September 2009 – Die GENEART AG, Weltmarktführer für Gensynthese und Spezialist in der Synthetischen Biologie, ist neuer Forschungspartner des Verbundprojekts PolyModE (Polysaccharide Modifying Enzymes) der EU-Kommission. Ziel des Projekts ist es, Enzyme, die in Pflanzen, Bakterien oder Menschen vorkommen, so zu verändern, dass mit ihrer Hilfe zukünftig komplexe Zuckermoleküle etwa für die Entwicklung von Medikamenten aber auch für Anwendungen in der Nahrungsmittelindustrie genutzt werden können. Das gesamte Projekt wird über die nächsten vier Jahre mit sechs Mio. EUR gefördert. GENEART erhält Fördermittel in Höhe von 220 TEUR. Neben sechs europäischen Universitäten sind auch Danisco A/S, Sanofi-Aventis und mehrere kleine Biotech-Unternehmen an dem Gemeinschaftsprojekt beteiligt.

GENEART wird im Rahmen des Projekts Gene und Genvarianten der entsprechenden Enzyme für die gewünschten Anwendungen optimieren und zur Verfügung stellen. Mit Hilfe der proprietären GeneOptimizer^® Software wird GENEART dazu z. B. DNA-Motive, die bei der späteren Produktion der Enzyme störend wirken, entfernen. Dadurch erhöhen sich die Ausbeuten, so dass Time-to-Market-Intervalle verkürzt und Produktionskosten gesenkt werden. Für einige Enzym-Kandidaten wird GENEART zudem Genbibliotheken von bis zu zehn Mio. Genvarianten zur Verfügung stellen, wobei GENEART in Zusammenarbeit mit akademischen Partnern im Rahmen des Projekts ein neues Screeningverfahren entwickeln wird. Die Genbanken werden von GENEART und den Projektpartnern anschließend im Hochdurchsatz auf beste Performance und neue Funktionalität hin gescreent.

Komplexe Zucker können in unzähligen Varianten vorkommen. Forscher beginnen erst jetzt, die molekularen Unterschiede der Zucker zu verstehen, da für deren Aufbau wesentlich mehr Bausteine und Möglichkeiten der Verknüpfung zur Verfügung stehen, als für Gene oder Proteine. Zucker gelten daher als weitaus komplexer. „Um die Wirkungsweisen von verschiedenen Zuckermolekülen besser verstehen zu können, müssen wir sie nicht nur analysieren können, sondern benötigen auch die Werkzeuge mit denen man sie verändern, verbessern oder ihnen gezielt neue Eigenschaften geben kann. Mit Hilfe der proprietären GeneOptimizer^® Software und des GeneEvolution Verfahrens stellt GENEART die dazu notwendigen zelleigenen Werkzeuge – die Enzyme – in großen Mengen und bester Qualität bereit, um sie so für weitere Anwendungen analysier- und nutzbar zu machen“, sagt Prof. Dr. Ralf Wagner, CEO der GENEART AG.

Hintergrund komplexe Zucker:
Komplexe Zucker wie Stärke, Zellulose oder Pektin sind die häufigsten Biomoleküle auf unserem Planeten. Sie werden von Zellen mit Hilfe von Enzymen produziert. Als regenerative Rohstoffe kommen komplexe Zucker in vielen Bereichen der pharmazeutischen Industrie und in der Textil- und Nahrungsmittelindustrie zum Einsatz. Im Körper des Menschen sind sie von großer Relevanz. So erkennen Zellen einander auf Grundlage von Zuckerstrukturen auf ihrern Oberflächen. Sie spielen deshalb bei der Unterscheidung verschiedener Blutgruppen und etwa bei der Abstoßung transplantierter Organe eine Rolle. Eine zentrale Bedeutung wird ihnen auch bei der Verhinderung der Blutgerinnung zugeschrieben. Diese Zucker würden sich deshalb zur Nutzung als nebenwirkungsarmes Medikament zur Verhinderung von Thrombosen etwa von Dialyse-Patienten eignen. Ihre Herstellung mit Hilfe der chemischen Synthese ist aber extrem aufwändig. Im Rahmen des PolyModE-Projekts wollen Forscher die pharmazeutisch wirksamen Zucker jetzt mit Hilfe von Enzymen herstellen.

Einige komplexe Zucker sind wichtige Nahrungsmittelzusätze, die beispielsweise Saucen verdicken und Speiseeis Textur geben. Allerdings stehen die hochwertigsten dieser Verbindungen nur in begrenzten Mengen zur Verfügung, etwa weil sie nur von speziellen Organismen produziert werden. So stammen drei Viertel von rund 50.000 Tonnen Carrageen, die pro Jahr produziert werden, von nur zwei Arten von Rotalgen, die allerdings durch Übernutzung und globale Klimaerwärmung inzwischen immer seltener werden. Ein Ziel des Projekts ist es, aus diesen Rotalgen Enzyme zu gewinnen, die für die Entstehung des hochwertigen Carrageens zuständig sind. Diese Enzyme werden dann im Labor so optimiert, dass sie auf biotechnologischem Weg mit Hilfe von Mikroorganismen auch minderwertiges Carrageen aus weit verbreiteten Algen in die höherwertige Form umbauen können. Neben der Optimierung bereits bekannter Enzyme sollen auch völlig neue Enzyme identifiziert und für entsprechende Anwendungen optimiert werden etwa für die Gewinnung von Pektin. Im Moment wird Pektin kommerziell zwar meist noch aus Orangenschalen gewonnen, inzwischen sind Orangensafthersteller aber dazu übergegangen, die Schalen zu verbrennen, um so Energiekosten zu sparen. Deshalb wird nach neuen Wegen der Pektingewinnung gesucht. Im Rahmen des Projekts sollen deshalb Enzyme identifiziert werden, mit denen sich minderwertiges Pektin beispielsweise aus den Überresten von Zuckerrüben aus der Zuckergewinnung in höherwertiges umbauen lässt.

Rechtlicher Hinweis

Dieses Dokument kann Schätzungen, Prognosen und Annahmen im Hinblick auf unternehmerische Pläne und Zielsetzungen, Produkte oder Dienstleistungen, zukünftige Ergebnisse oder diesen zugrunde liegenden oder darauf bezogene Annahmen enthalten. Jede dieser in die Zukunft gerichteten Angaben unterliegt Risiken und Ungewissheiten, die nicht vorhersehbar sind und außerhalb des Kontrollbereichs der GENEART AG liegen. Viele Faktoren können dazu führen, dass die tatsächlichen Ergebnisse wesentlich von denen abweichen, die in diesen zukunftsgerichteten Angaben enthalten sind.

Über das PolyModE-Projekt:

PolyModE (Polysaccharide Modifying Enzymes) ist ein Projekt, das über vier Jahre mit sechs Mio.. EUR durch die EU gefördert wird. Neben sechs akademischen Partnern sind auch zwei internationale Firmen aus der Nahrungsmittel- und Pharma-Branche beteiligt. Mehrere Biotech-Firmen – spezialisiert auf metagenomisches und molekulares Engineering – sind ebenfalls involviert und werden dem Projekt als Schnittstelle für die sich gerade entwickelnden Bereiche der Metagenomischen und Synthetischen Biologie dienen. Während des Projekts zielt das Konsortium auf die Identifizierung und Charakterisierung neuer bakterieller Enzyme, die in die Modifikation von Polymeren für die Nutzung in Nahrungsmitteln oder die Entwicklung von Medikamenten involviert sind.

Mit einem Ansatz, der die biochemische und die genetische aber auch die Metagenomische und die Synthetische Biologie vereint, soll das Projekt Informationen über die Funktion komplexer Zucker in industriellen Prozessen sowie im menschlichen Organismus liefern und als eine innovative Quelle für die Entwicklung neuer biologischer Katalysatoren für nachhaltige Entwicklungen zum Beispiel in der pharmazeutischen Industrie und in der Nahrungsmittelindustrie dienen.