Ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum hat erstmals humanes DNase1 in Hefezellen hergestellt, ein Protein, das seit 1958 als Biologikum unter anderem zur Behandlung von Mukoviszidose eingesetzt wird. Die aufwändige und teure Produktion in Hamsterzellen könnte durch die kostengünstigere Methode mit dem Hefepilz Pichia pastoris ersetzt werden. Die Ergebnisse wurden bereits am 29. April 2025 in der Zeitschrift PLOS One veröffentlicht.

Unter der Leitung von Dr. Markus Napirei und Prof. Dr. Beate Brand-Saberi gelang es im Rahmen der Promotionsarbeit von Jan-Ole Krischek, das humane DNase1 in Hefe zu exprimieren, zu reinigen und zu charakterisieren. Dabei wurde die DNA des Proteins mittels eines elektrischen Impulses in die Hefezellen eingeschleust, die es anschließend produzierten. Vorteile der Hefe sind niedrige Kulturkosten, hohe Reproduktionsraten und geringe Anfälligkeit für Pathogene im Vergleich zu Säugerzellen. Überraschend war, dass die Hefe weniger humanes DNase1 als das ähnliche Maus-DNase1 produzierte, was auf unterschiedliche Proteinfaltungen zurückzuführen ist.

DNase1 zerkleinert zellfreie DNA in Körperflüssigkeiten, was bei Mukoviszidose entscheidend ist, um zähen Bronchialschleim zu verflüssigen und das Abhusten zu erleichtern. Seit 1993 wird das Protein in Hamsterzellen hergestellt. Potenzielle weitere Anwendungen umfassen die Auflösung von Mikrothromben bei Sepsis, schweren SARS-CoV-2-Infektionen oder ischämischen Schlaganfällen, wo DNase1 sogenannte Neutrophil Extracellular Traps (NETs) abbaut. Klinische Studien zu Schlaganfällen laufen bereits.

Die neue Methode könnte die Produktion von DNase1 kostengünstiger und effizienter machen und die Grundlage für optimierte Varianten des Proteins schaffen.

Original Paper:

Different results despite high homology: Comparative expression of human and murine DNase1 in Pichia pastoris | PLOS One

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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