Tabak ist Krebs-erregend, Tabak sorgt für Impotenz, Tabak macht aus Tropenwald öde Wüsten: Das Image der hoch gehandelten Nikotinpflanze hat zahlreiche schwarze Flecken. Doch zumindest in einem Bereich hat sich die Tabakpflanze einen Spitzenruf erworben – als Biofabrik.
Fraunhofer-Experten schätzen, dass mittlerweile etwa ein Viertel aller Medikamente und Wirkstoffe der Pharmaindustrie per Bio- und Gentechnologie und damit mit Hilfe von transgenen Tieren und Pflanzen hergestellt werden. Im Mittelpunkt des Interesses steht dabei bei vielen Wissenschaftlern die Tabakpflanze.
„Am besten eignet sich Tabak zur Massenproduktion von Wirkstoffen. Die Pflanze ist leicht gentechnisch zu verändern und preiswert zu kultivieren. Tabak produziert pro Hektar und Jahr die meiste Biomasse und somit große Mengen an Produkt“, fasst der Biologie Stefan Schillberg vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME die Bedeutung des Nachtschattengewächses zusammen.
Antikörper gegen Karieserreger
Schillberg hat im Jahr 2001 den Fraunhofer-Sonderpreis für seine Arbeiten zum sogenannten Molecular Farming erhalten. Ihm war es gelungen, Antikörper gegen den Karieserreger im Tabak zu züchten. Der Wissenschaftler hatte dabei zunächst ein vorbereitetes zusätzliches Gen, das für die Produktion des gewünschten Wirkstoffes im Tabak sorgt, in das Erbgut der Versuchspflanzen eingefügt. Dann hieß es eigentlich nur noch warten.
Wie Schillberg berichtet, erzeugte der gentechnisch veränderte Organismus während des Wachstums automatisch immer mehr vom gewünschten Protein. Am Ende musste der Wirkstoff gegen Karies schließlich nur noch aus dem Tabak isoliert werden. Im Vergleich zu von Tieren erzeugten Antikörpern hat das Tabakeiweiss einen enormen Vorteil: „Pflanzen erzeugen keine bakteriellen Giftstoffe, Viruspartikel oder Krankheitserreger, die den Menschen gefährden«, erläutert Schillberg.
Tollwut und nikotinfreie Zigaretten
Doch nicht nur in Sachen Kariesbekämpfung nimmt der Tabak heute eine Vorreiterrolle ein, auch bei anderen Krankheiten und Erregern könnte sich die Pflanze zu einer Art botanischen Wunderwaffe entwickeln. So ist es Wissenschaftlern von der Thomas-Jefferson-Universität Philadelphia zusammen mit britischen Kollegen gelungen, Tabak genetisch so zu manipulieren, dass er Antikörper gegen den gefährlichen Tollwut-Erreger bildet.
In ersten Tierversuchen haben die Forscher bereits gute Erfolge mit diesem Wirkstoff erzielt. Sollten die Ergebnisse auch auf den Menschen übertragbar sein, könnten die Tabak-Wirkstoffe irgendwann die teuren und auch nicht nebenwirkungsfreien Antikörper, die bisher beispielsweise aus Pferden isoliert werden, ersetzen.
Der Clou sind im Moment jedoch nikontinfreie Zigaretten, die mithilfe von Gentech-Tabak produziert werden und die unter dem Namen „Quest“ bereits den US-Markt erobern. Sie sollen Rauchern helfen von der Sucht los zu kommen. Das Erbgut des Tabaks wurde dabei genetisch so verändert, dass ein zur Nikotinbildung notwendiges Enzym nicht mehr wirksam ist.
Survival of the fittest
Tabak sorgt mithilfe der Gentechnik nicht nur für neue Medikamente, er wird auch selbst durch Erbgutmanipulationen für den Einsatz in der Landwirtschaft optimiert. So haben Wissenschaftler mithilfe von Hefe-Genen Tabakpflanzen erzeugt, die trockentoleranter sind und so auch in niederschlagsarmen Gebieten eingesetzt werden können. Auch an herbizidresistenten Varianten und Tabakpflanzen mit integrierten Pflanzenschutzmitteln arbeiten die Forscher seit einiger Zeit erfolgreich.
Doch so vielversprechend Gentech-Tabak auch sein mag, nicht überall stößt er auf Gegenliebe. Umweltschützer fürchten beispielsweise, dass durch die eine unkontrollierte Verbreitung des manipulierten Erbguts Gefahren für die Natur und die biologische Vielfalt bestehen.
Stand: 12.06.2003
