Grapefruits gegen Malaria

Auch dieses Jahr haben sich wieder ausgewählte Studierende unterschiedlicher Semester und Studiengänge der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) zusammengefunden, um gemeinsam am internationalen iGEM-Wettbewerb teilzunehmen.

Sie kollaborieren mit der Universität zu Köln. Das Team aus Bachelor- und Masterstudenten will dieses Jahr dabei helfen, Abwehrmittel gegen Mücken auch für ärmere Länder erschwinglich zu machen. Ein Wirkstoff aus der Grapefruit spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Malaria und andere von Mücken übertragene Krankheiten betreffen weit über drei Milliarden Menschen weltweit. Chemische Maßnahmen, die eingesetzt werden, um Menschen vor Stichen zu schützen, sind entweder teuer oder mit erheblichen gesundheitlichen Risiken verbunden.

Seit einiger Zeit gewinnt ein Molekül im Kampf gegen Malaria mehr und mehr Aufmerksamkeit, da es sowohl sehr effektiv bei der Abwehr gegen Mücken und Zecken wirkt, als auch umweltfreundlich und vor allem gesundheitlich unbedenklich für den Menschen ist: das so genannte Nootkaton.

Dieser Stoff findet sich in der Schale der Grapefruit und ist für den charakteristischen Geruch der Frucht verantwortlich. Was die Massenproduktion des gutriechenden Mückenabwehrmittels jedoch noch aufhält, sind dessen enorme Produktionskosten:

Nootkaton muss immer noch aus den Fruchtschalen gewonnen werden, in denen es nur in sehr geringen Mengen vorkommt. Auch eine biotechnologische Produktion ist derzeit nicht möglich, da der Stoff nicht nur Mücken, sondern auch die zur Synthese verwendeten Mikroorganismen schädigt und diese abtötet, bevor signifikante Mengen produziert werden können.

In ihrem diesjährigen iGEM-Projekt versucht nun das Gemeinschaftsteam aus HHU und Universität zu Köln, ein künstliches Kompartiment in Mikroorganismen zu integrieren, in dem die Herstellung von Nootkaton ablaufen kann, ohne den Lebenszyklus der Zellen zu beeinträchtigen.

„Die Herstellung vieler anderer Stoffe steht vor den gleichen Problemen wie Nootkaton“, sagt René Inckemann, Student an der HHU und Leiter des Teams. „Wir sehen großes Potenzial für die Anwendung unseres künstlichen Kompartiments auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel der Produktion von Taxol, das in der Krebstherapie eingesetzt wird.“

Der iGEM-Wettbewerb

Seit über zehn Jahren richtet die iGEM-Foundation einen internationalen Wettbewerb aus, bei dem die Teilnehmer selbstständig ein Projekt im Bereich der Synthetischen Biologie auf die Beine stellen wollen. Diese Projekte orientieren sich an aktuellen Themen und versuchen, entweder nützliche neue Werkzeuge und Verfahren für die Wissenschaft zu entwickeln oder bestehende Probleme von Industrie, Medizin und Umwelt zu lösen. Das übergeordnete Ziel des Wettbewerbs ist es, die Welt über die Möglichkeiten der Synthetischen Biologie aufzuklären und mit den Projekten zu verbessern. Ein Jahr haben die teilnehmenden Teams Zeit, um ihre Idee zu planen und in die Tat umzusetzen. Dabei müssen sie sowohl den wissenschaftlichen Teil im Labor selbst organisieren, als sich auch um Finanzierung durch Sponsoren kümmern.

„Verantwortung übernehmen und eigenständige Arbeit dieser Art begegnen uns im Studium so nicht. Die Erfahrung im Labor und im organisatorischen Bereich sind die Arbeit absolut wert“, erläutert Hendrik Cooper, eines der Teammitglieder.

Bis zum November 2017 hat das Team noch Zeit, um an seinem Projekt zu forschen, bevor es die Ergebnisse seiner Arbeit beim großen Zusammentreffen aller iGEM-Teams in Boston (USA) vorstellt.