Nun ist es also soweit: Dank genetischer Manipulationen kann das umstrittene Mittel gegen Krebs und Virusinfektionen mit Hilfe von Bakterien in quasi großtechnischem Maßstab hergestellt werden – Interferon.

Das von den beiden amerikanischen Firmen Genentech und Roche-Institute angewandte Verfahren ist im Prinzip nicht neu. Schon vor mehr als drei Jahren versuchten Wissenschaftler, die heute zum Teil bei Genentech arbeiten, das menschliche Hormon Insulin auf diesem Weg zu produzieren. Dabei konnten sie zwar die in der Erbsubstanz Desoxyribonucleinsäure (kurz DNA) aufgezeichnete Information zur Insulinproduktion in Bakterienzellen einschmuggeln. Doch das in den Mikroben produzierte Material war nicht mehr mit menschlichem Insulin identisch.

Interferon kann nach herkömmlichen Methoden nur in Mengen von wenigen Milligramm gewonnen werden. So ergeben zwei Liter Blut ungefähr ein Millionstel Gramm Interferon. Überdies scheint Interferon in mindestens acht verschiedenen Formen vorzukommen.

Bei dem bereits mit mehreren Nobelpreisen ausgezeichneten Verfahren der Genchirurgie (siehe ZEIT Nr. 44) machen sich Mikrobiologen die Erkenntnis zunutze, daß die Erbinformationen aller Lebewesen in fadenförmigen Riesenmolekülen, eben der DNA, zusammengefaßt sind. Diese Riesenmoleküle bilden gemeinsam die Chromosomen im Zellkern. Die in ihnen gespeicherte Information wird je nach Bedarf stückweise – Gen für Gen – abgelesen und in andere Moleküle übersetzt.

Diese kleinen Botenmoleküle können wesentlich leichter sortiert werden als die entsprechenden, auf der DNA aufgereihten Gene. Danach läßt sich der Botenstoff im Reagenzglas in die ursprüngliche Sprache der DNA zurückübersetzen.

Nun verknüpfen die Genchirurgen die so hergestellte DNA mit einem anderen Stück Erbsubstanz, das in Bakterien eingeschleust und dort vermehrt werden kann. Neben der Bauanleitung für ein bestimmtes Eiweißmolekül enthält dieses genetische Kuckucksei gewöhnlich auch noch Informationen, die der Wirtsmikrobe das Überleben auf antibiotikahaltigen Nährboden ermöglicht. So überleben nur Bakterien, die die neue Erbinformation aufgenommen haben. Aus einer überlebenden Zelle können viele Tochterzellen (sogenannte Klone) entstehen. Diese „Klonierung“ macht es im Prinzip möglich, den gewünschten Stoff in kurzer Zeit in nahezu unbegrenzter Menge durch Bakterien produzieren zu lassen.

Bei der Klonierung des Interferon-Gens kamen zwei glückliche Umstände zusammen: Einmal ist die Bauanleitung für Interferon nur etwa halb so groß wie die des Insulins und zudem nicht durch Konsense-Strukturen (Genstücke ohne ersichtliche Funktion) unterbrochen. Zum anderen scheint es offensichtlich gelungen zu sein, eine „regulierende“ DNA-Einheit auf das Bakterium zu übertragen. Deshalb konnte von den beiden Firmen erstmals der Nachweis erbracht werden, daß der von Bakterien produzierte Stoff biologisch aktiv ist: Bei einem Versuch mit Affen trat trotz einer Virusinfektion keine Hirnhautentzündung auf.

Jochen Graw