 |  | Nicole Schuster |
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23.01.2026 16:00 Uhr |
Entwicklung und Herstellung von Biologika sind aufwendig und streng reguliert. Während etwa Antibiotika traditionell aus Pilzkulturen gewonnen wurden, kommen bei Biopharmazeutika gentechnisch veränderte Mikroorganismen zum Einsatz. Ein historisches Beispiel ist das Insulin. Seit den 1980er-Jahren wird Humaninsulin über gentechnisch veränderte Bakterien oder Hefen hergestellt.
Grundlage für die Entwicklung sind immer Gene, in denen die Information gespeichert ist, wie bestimmte Proteine aufgebaut sind. Viele therapeutisch wichtige Wirkstoffe sind Proteine: Enzyme, Hormone, Wachstumsfaktoren oder Immunbotenstoffe wie Interferone und Interleukine. Die genetische »Sprache« ist dabei universell, das heißt, ein menschliches Gen kann prinzipiell auch von einer Bakterien-, Hefe- oder Säugetierzelle gelesen werden. Bringt man dieses Gen in eine geeignete Wirtszelle ein, beginnt diese, das gewünschte menschliche Protein zu produzieren. Die so gewonnenen Wirkstoffe nennt man rekombinante Proteine.
Die Auswahl geeigneter Zellen hängt vom Wirkstoff ab. Bakterien wachsen schnell und sind robust, können aber viele für den Menschen wichtige »Feinarbeiten« an Proteinen nicht ausführen, etwa das Anhängen bestimmter Zuckerreste. Hefezellen beherrschen diese Veredelung teilweise, jedoch oft in einer Form, die sich von der menschlichen unterscheidet. Für besonders komplexe Proteine greift man deshalb auf Säugetierzellen zurück, die den menschlichen Zellen sehr ähnlich sind. Eine wichtige Rolle spielen dabei sogenannte CHO-Zellen, die ursprünglich aus den Eierstöcken eines chinesischen Hamsters stammen. Diese Zelllinie wird seit Jahrzehnten weltweit eingesetzt und hat sich als außergewöhnlich stabil und leistungsfähig erwiesen. Auch Insektenzellen, Pflanzenzellen oder in seltenen Fällen transgene Tiere kommen zum Einsatz, etwa wenn Proteine über die Milch gewonnen werden.
Ist der passende Zelltyp gefunden, wird er schrittweise an die industrielle Produktion angepasst. Die Zellen werden vermehrt, in immer größere Bioreaktoren überführt und unter genau kontrollierten Bedingungen kultiviert. Temperatur, Nährstoffzusammensetzung, Sauerstoffgehalt und sogar die Rührgeschwindigkeit beeinflussen, wie viel Wirkstoff entsteht und welche exakte Struktur er hat. Nach der Produktion folgt eine aufwendige Reinigung. Zellreste und Nebenprodukte müssen vollständig entfernt werden, ohne das empfindliche Protein zu beschädigen.
