Ziel ist es, ein Peptid als Nachahmer-Arzneistoff (sogenanntes Biosilimar) für die HIV-Therapie kostengünstiger herzustellen, welches bislang in einer sehr kostenaufwendigen chemischen Synthese hergestellt wird. Bisher liegen die jährlichen Behandlungskosten eines HIV-Patienten mit einem Peptidwirkstoff bei ca. 25.000 US-Dollar. Durch die Entwicklung eines Biosilimars als Alternative zum chemisch synthetisierten Wirkstoff könnten die Behandlungskosten bis auf ein Hundertstel gesenkt werden. Das Projekt birgt somit das Potenzial, einen wichtigen Beitrag zur medikamentösen Versorgung von HIV-Patienten auch für ärmere Bevölkerungsschichten in Afrika leisten zu können.
Wirkstoff effizienter herstellen
Ein wichtiges Ziel von WTZ-Projekten ist die Förderung der Zusammenarbeit von internationalen Forschergruppen, wobei alle Partner durch ihr spezielles Wissen zum Projekterfolg beitragen. In der südafrikanischen Arbeitsgruppe Molekularbiologie am CSIR wurde ein neuartiges effizientes System zur einfacheren Herstellung von biotechnologischen Peptiden mit einem neuen Produktionsorganismus entwickelt. Dieses System soll zu einer biotechnologischen Produktionsplattform weiterentwickelt werden. Es zeichnet sich durch die Möglichkeit aus, klinisch interessante Peptide als Wirkstoffe in hoher Konzentration und Stabilität auf Basis billiger Rohstoffe (Zucker) zu produzieren und direkt ins Kulturmedium abzusondern. Aus diesem könnte dann der Wirkstoff in wenigen Schritten hergestellt werden.
Der deutsche Partner FG Bioverfahrenstechnik der TU Berlin bringt in dem WTZ-Projekt seine Kompetenzen bei der Bioprozessentwicklung ein. Ziel seines Projektparts ist die Steigerung der Konzentration des Wirkstoffs unter industrierelevanten Bedingungen. Hierfür muss insbesondere
- das Wachstum des Produktionsstammes im Bioreaktor verbessert werden, sowie
- die Synthese des Wirkstoffs bei den niedrigen Wachstumsraten, wie sie für industrielle Prozesse typisch sind, während des gesamten Prozesszeitraums gewährleistet werden.
Die ersten Projektergebnisse sind sehr erfolgversprechend. In der ersten Projektphase konnte durch den Einsatz der unter Federführung von Prof. Neubauer entwickelten EnBase®-Technologie das Wachstum des Produktionsstamms so verbessert werden, dass vergleichbare Zelldichten erreicht werden wie in anderen industriellen Bioprozessen.
Die nächsten Schritte
In den nächsten Projektabschnitten ist eine Verbesserung der Produktionsleistung für den Wirkstoff geplant. Hierfür wurden bereits sogenannte Promoter-Bibliotheken hergestellt, die mittels der modernen Roboteranlage an der TU Berlin im Hochdurchsatz unter industrienahen Bedingungen getestet werden können. Um die optimalen Bedingungen zu finden, müssen Hunderte von Varianten unter verschiedenen Bedingungen in Bezug auf ihre Produktionsleistung überprüft werden. Die eigentliche Prozessentwicklung wird dann gemeinsam zwischen den drei kooperierenden Instituten TU-Berlin, CSIR und University of Cape Town erfolgen.
Auch außerhalb der WTZ-Förderung sind neue Aktivitäten initiiert worden. Ein Businessplan für ein erstes Peptid wurde im Rahmen eines studentischen Kurses an der TU Berlin erstellt und beim Wettbewerb "BPW Study" eingereicht. Parallel werden vom CSIR neue Methoden zur Aufarbeitung der Wirkstoffe entwickelt.
