Molecular Farming Vakzine: Eine pflanzenbasierte Alternative zu in Bioreaktoren entwickelten Vakzinen

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  Quantumrun-Vorausschau
• 11. April 2022

Zusammenfassung der Einblicke

Molekulare Landwirtschaft, der Prozess der Verwendung von Pflanzen zur Herstellung von Impfstoffen, bietet eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Herstellungsmethoden mit Vorteilen wie geringeren Kosten, Umweltfreundlichkeit und Kontaminationsresistenz. Dieser Ansatz hat das Potenzial, die Zeitpläne für die Impfstoffproduktion zu verändern, es Entwicklungsländern zu ermöglichen, die Impfraten aufrechtzuerhalten und sogar nachhaltige Behandlungsmethoden für zukünftige menschliche Siedlungen außerhalb der Welt bereitzustellen. Zu den langfristigen Auswirkungen dieses Trends gehören Verschiebungen in der öffentlichen Meinung hin zu gentechnisch veränderten Produkten, neue Beschäftigungsmöglichkeiten in der Landwirtschaft und Änderungen in globalen Handelsabkommen.

Kontext der molekularen Landwirtschaft

Unter Molekularer Landwirtschaft versteht man den Prozess der Züchtung von Pflanzenimpfstoffen. Dabei handelt es sich um die Verschmelzung von synthetischer Biologie und Gentechnik zur Erzeugung von Pflanzen, die in der Lage sind, Impfstoffe zu synthetisieren, die für pharmazeutische Zwecke im Gesundheitssektor eingesetzt werden können. Die Idee der molekularen Landwirtschaft entstand 1986.

Drei Jahrzehnte später, im Jahr 2015, erregte es noch mehr Interesse, als die US-amerikanische Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde den Anbau einer Pflanze zur Behandlung der Gaucher-Krankheit genehmigte. Mit der molekularen Landwirtschaft können verschiedene Pflanzen, darunter auch Wildpflanzen, in essbare Arzneimittel umgewandelt werden. Der Prozess der molekularen Landwirtschaft beinhaltet die Einführung eines Vektors in Pflanzenzellen oder ganze Pflanzen. Die Funktion des Vektors besteht darin, den genetischen Code zu transportieren, den die Pflanze zur Proteinsynthese nutzen kann. 

Das genetisch veränderte Protein, das von einer behandelten Pflanze produziert wird, ist der natürlich produzierte Impfstoff, der oral verabreicht werden kann, indem man einfach diese Pflanzen oder die Früchte der Pflanze isst. Alternativ kann das Arzneimittel auch aus dem Saft oder Arzneiteil der Frucht oder Pflanze gewonnen werden.

Störende Wirkung

Das Konzept, Pflanzen als Ressourcen für die Bioproduktion zu nutzen, insbesondere im Bereich der Impfstoffherstellung, hat bei Wissenschaftlern zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen. Sie argumentieren, dass die molekulare Landwirtschaft die bevorzugte Methode gegenüber der herkömmlichen Impfstoffherstellung in Labors und Entwicklungsinkubatoren sein sollte. Zu den Gründen für diese Bevorzugung gehören die einfache Züchtung von Pflanzen, ihre Widerstandsfähigkeit gegen Kontaminationen, wie sie bei der traditionellen Arzneimittelherstellung üblich sind, ihre Umweltfreundlichkeit und die geringeren Transportkosten, da modifizierte Proteine ​​keine Kühllagerung erfordern. 

Molekulare Landwirtschaft könnte den Zeitplan und die Kosten der Impfstoffproduktion dramatisch verändern. Bei der traditionellen Impfstoffherstellung sind für die Produktion großer Mengen oft sechs Monate erforderlich, außerdem kommen zahlreiche Qualitätskontrolltests, mögliche Fehler und Unfälle hinzu. Im Gegensatz dazu können Pflanzenimpfstoffe den gesamten Produktionsprozess auf nur wenige Wochen verkürzen. Diese Effizienz senkt nicht nur die Kosten, sondern macht Impfstoffe auch leichter zugänglich, insbesondere in Regionen mit begrenzten Ressourcen. Die Möglichkeit, diese Impfstoffe bei Raumtemperatur zu lagern und zu transportieren, vereinfacht den Verteilungsprozess weiter und macht sie zu einer vielversprechenden Lösung für globale Gesundheitsherausforderungen.

Regierungen müssen möglicherweise in Forschung und Entwicklung investieren, um diesen neuen Ansatz zu unterstützen, da sie sein Potenzial zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit erkennen. Unternehmen, die an der Impfstoffproduktion beteiligt sind, müssen möglicherweise ihre Strategien und Infrastruktur anpassen, um die molekulare Landwirtschaft zu nutzen. Bildungseinrichtungen können auch eine wichtige Rolle bei der Ausbildung der nächsten Generation von Wissenschaftlern und Forschern in diesem Bereich spielen. 

Auswirkungen der molekularen Landwirtschaft

Weitere Auswirkungen der molekularen Landwirtschaft können sein: 

• Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Impfstoffe über eine Injektion zu verabreichen, was zu einer verstärkten Akzeptanz von Impfstoffen in der allgemeinen Bevölkerung führt, insbesondere bei denen, die Angst vor Nadeln haben oder in denen es an medizinischen Einrichtungen mangelt.
• Wir ermöglichen Entwicklungsländern, die über keine inländischen Impfstoffproduktionsanlagen verfügen, die Herstellung von Impfstoffen mithilfe traditioneller landwirtschaftlicher Methoden (einschließlich Gewächshäusern oder vertikaler Farmen), was zu gleichbleibenden Impfraten bei der lokalen Bevölkerung führt und die Abhängigkeit von ausländischen Impfstofflieferungen verringert.
• Verbesserung der Ansichten oder Vorurteile der allgemeinen Bevölkerung gegenüber gentechnisch veränderten Pflanzen und Lebensmitteln durch zunehmende Assoziation von Lebensmitteln mit Medizin und Nährstoffen, was zu einem Wandel in der öffentlichen Meinung und möglicherweise zu einer erhöhten Akzeptanz gentechnisch veränderter Produkte führt.
• Bereitstellung nachhaltiger Behandlungsmethoden in zukünftigen außerirdischen Siedlungen, in denen Menschen auf dem Mond oder dem Mars Kolonien gründeten, was zur Möglichkeit autarker Gesundheitssysteme bei der Erforschung und Besiedlung des Weltraums führen würde.
• Reduzierung der Umweltauswirkungen der traditionellen Impfstoffherstellung durch den Einsatz von Pflanzen, was zu weniger Abfall und Energieverbrauch führt und zu einem nachhaltigeren Ansatz im Gesundheitswesen beiträgt.
• Schaffung neuer Beschäftigungsmöglichkeiten im Agrarsektor für den Anbau spezifischer Pflanzen, die in der molekularen Landwirtschaft eingesetzt werden, was zu einer Verschiebung der Arbeitsmarktdynamik und potenziellem Wachstum in der ländlichen Wirtschaft führt.
• Beeinflussung globaler Handelsabkommen und Vorschriften rund um den Export und Import pflanzlicher Impfstoffe, was zu neuen politischen Dialogen und möglichen Veränderungen in den internationalen Beziehungen führt.
• Förderung von Investitionen in Forschung und Bildung im Zusammenhang mit der Herstellung pflanzlicher Impfstoffe, was zur Entstehung spezialisierter akademischer Programme und Forschungszentren führt.
• Durch die Einführung einer kostengünstigeren Methode zur Impfstoffproduktion werden bestehende pharmazeutische Geschäftsmodelle in Frage gestellt, was zu wettbewerbsfähigen Preisen und möglichen Verschiebungen der Marktbeherrschung führt.
• Verbesserung der Notfallreaktionsfähigkeiten bei Pandemien durch Ermöglichung einer schnelleren Impfstoffproduktion, was zu zeitnaheren Interventionen führt und möglicherweise mehr Leben bei globalen Gesundheitskrisen rettet.

Fragen zu berücksichtigen

• Was könnten die unbeabsichtigten Folgen oder Nebenwirkungen von Impfstoffen sein, die durch molekulare Landwirtschaft hergestellt werden?
• Wann wird Ihrer Meinung nach Molecular Farming für die Massenproduktion eingeführt, ähnlich wie bei traditionellen pharmazeutischen Produktionsprozessen?