Wirkstoff-Herstellung : Hoffnung für Millionen

Dank einer deutschen Erfindung kann ein Malariamedikament einfach und preiswert hergestellt werden.
Zwei Kinder in dem Ort Prey Mong Kol in Kambodscha schlafen unter einem Moskitonetz. Die Mücken übertragen die gefährliche Malaria, besonders in der Regenzeit (Archivfoto). © Paula Bronstein/Getty Images

Es klingt fast zu gut, um wahr zu sein. Wäre der Absender der E-Mail nicht eine der besten Forschungsadressen, würde man sie vermutlich postwendend als Spam entsorgen. Das Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung der Max-Planck-Gesellschaft in Potsdam-Golm, so steht es in der Mail, habe als Nebeneffekt reiner Grundlagenforschung ein bahnbrechendes Verfahren zur Herstellung von Artemisinin entwickelt. "Das geht innerhalb von 4,5 Minuten, es ist beliebig skalierbar."

Artemisinin ist ein weißes Pulver, aus dem der Schweizer Pharmakonzern Novartis einen der beiden Grundstoffe des Malariamittels Coartem gewinnt. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat Artemisinin-basierte Kombinationspräparate wie Coartem zur Malariatherapie erster Wahl erklärt. Sie sind selbst gegen mehrfachresistente Formen der von Mücken übertragenen Erreger hochwirksam.

Malaria ist neben Aids und Tuberkulose eine der großen Geißeln der Entwicklungsländer. Weltweit erkranken jährlich 250 Millionen Menschen daran, 90 Prozent davon in Afrika . 2010 starben an der hartnäckigen Infektion 655.000 Menschen. Novartis verpflichtete sich 2005, die Produktion drastisch auszuweiten und Coartem zum Selbstkostenpreis in die betroffenen Länder zu liefern.

Versorgungsengpässe hielten die Verwirklichung des guten Vorsatzes auf. Bis jetzt muss der Grundstoff durch großflächigen Anbau von Einjährigem Beifuß ( Artemisia annua) erzeugt werden. Die Umwandlung der darin enthaltenen Artemisinsäure in Artemisinin erfordert vier chemische Schritte – ein teures und aufwendiges Verfahren. Bis zu 90 Prozent der Säure gehen dabei verloren.

Der Amerikaner Jay Keasling entwickelte unterdessen an der Universität Berkeley mit Mitteln der Bill & Melinda Gates Foundation ein Verfahren zur halbsynthetischen Herstellung der Säure, das die Lieferung des Rohstoffs von Anbauengpässen und Klimarisiken zu befreien versprach. Doch das Problem einer effizienten Umwandlung in den Wirkstoff war damit nicht gelöst.

Peter Seeberger ist Leiter des Max-Planck-Instituts in Potsdam-Golm und Chemieprofessor an der Freien Universität Berlin . 2007 erhielt er den Körber-Preis für Europäische Wissenschaft. Belohnt wurde die Entwicklung einer Maschine, die ein Zuckermolekül des Malariaerregers nachbaut mit dem Ziel, irgendwann einen Impfstoff gegen die Seuche zu entwickeln .

Mit dem Heilmittel Artemisinin hatte sich der 45-jährige Biochemiker bis zum vergangenen Jahr noch nicht beschäftigt. Zur Erfindung des bahnbrechenden Verfahrens kam es durch Zufall. Seeberger traf Jay Keasling, den Pionier im Herstellen von Artemisinsäure, auf einer Konferenz. Schnell entstand die Idee, mit einem von Seeberger konstruierten Strömungsreaktor Sauerstoff und Licht an diese Säure heranzuführen, um ihre Umwandlung in Artemisinin zu bewirken.

Bereits ein halbes Jahr nach dem Treffen hatte ein Mitarbeiter Seebergers einen entsprechenden Strömungsreaktor gebaut. Der Prototyp kostete 5.000 Euro. Das teuerste an ihm sind Leuchtdioden, der Rest besteht aus zwei Pumpen, einer Sauerstofflasche und einem Teflonschlauch. Die Reaktionen finden in dem um die Lichtquelle gewickelten Schlauch statt. Man nennt das Fotochemie. Der Apparat erreicht dabei eine fünfmal so hohe Ausbeute wie bisherige Industrieverfahren. Er produzierte zunächst 200, bald 800 Gramm Artemisinin am Tag. Eine verbesserte Version schafft 750 Kilogramm im Jahr. 400 der Apparate könnten den Weltbedarf an Artemisinin decken – und so eine große Hürde bei der Malariabekämpfung beseitigen.

Verlagsangebot

Lesen Sie weiter.

Noch mehr faszinierende Wissenschaftsthemen jetzt im digitalen ZEIT WISSEN-Abo.

Hier sichern

Kommentare

17 Kommentare Seite 1 von 3 Kommentieren

Und Ich wette!

Währe das von einem Pharmariesen endeckt worden, dann hätte keiner je davon gehört.
Ich möchte gar nicht wissen wie viele einfache und billige Therapien im Giftschrank dieser Multis liegen.

Das kann man dann wohl doppelten Glücksfund nennen.
Erstens das es endeckt wurde und dann auch noch vom richtigen!

@chagall1985

Wenn das Verfahren von einer Pharmafirma entdeckt worden wäre, würde es von dieser Pharmafirma bereits für die Herstellung verwendet.
Warum sollten die denn kein Interesse an einer Technologie haben, die einen Herstellungsprozeß erheblich vergünstigt?

Zumal mit Malariamedikamenten generell kein Profit erwirtschaftet wird, für die entsprechenden Wirkstoffe (z.B. Artesimin) wird üblicherweise auch kein Patent beantragt. Dadurch können mehrere Firmen (oder eben auch das Max-Planck-Institut) dran arbeiten und die Herstellung optimieren. Der Verkauf (zumindest in Drittweltländern) erfolgt zum reinen Produktionspreis. Für diesen gibt es z.B. die "Obergrenze" 1 Dollar pro Tag, wo die Produktionskosten diesen Betrag übersteigen, wird von Stiftungen gefördert (die auch im Artikel erwähnte Bill und Melinda Gates-Stiftung leistet gerade in Bezug auf Malaria hervorragendes).
Die Forschungs- und Entwiclungskosten (tatsächlich bis zu 1 Mrd Euro) werden nicht auf die Kosten des Medikaments angerechnet, die müssen durch andere, patentgeschützte Medikamente reingeholt werden.

Dieses Modell haben mittlerweile eigentlich alle größeren Pharmafirmen für Medikamenten, die hauptsächlich in Drittweltländern benötigt werden.
Sie können sich da gern z.B. auf der Seite der "Drugs for neglected Diseases"-Initiative informieren, die diesbezüglich verschiedenste Kooperationen mit Pharmafirmen hat: http://www.dndi.org/

Solange Firmen der gewerblichen Wirtschaft forschen...

...müssen die auch irgendwie die über hundert Millionen Euro wieder reinbekommen, die die Entwicklung kostet, der Zeitraum des Patentschutzes reicht da oft nur sehr knapp aus.
Bevor das Gewinne-machen überhaupt erst losgehen kann.
So kommt es dann immer wieder zu ethischen Konflikten.

Und erforscht wird zudem nur, was sich vermutlich gut verkaufen lässt.

Eine denkbare, aber keine echte Alternative wäre staatliche Forschung und Entwicklung, die Forschungsergebnisse und daraus resultierende Produkte könnte man den "armen Ländern" dann schenken, weil eben kein wirtschaftlicher Druck dahinter steht.

Wie sieht es denn aber eigentlich aus mit den Tropenländern selbst, ich habe gehört, dass es da auch Universitäten gibt, auch dort können sich forschende Firmen gründen.

Und diese Länder müssten doch an der Lösung des Problems "Tropenkrankheiten" selber das allergrößte Interesse haben!

Wäre es nicht besser, dort Hilfestellung zu leisten?
Bahnbrechende Forschungsergebnisse werden aus diesen Ländern leider nicht allgemein bekannt gemacht, vielleicht gibt es gar keine?

@Hubert Lamberdi, staatliche Pharmaforschung

Hallo Herr Lamberdi,
die Forschungs- und Entwicklungskosten wären aber um nichts geringer, wenn diese Forschung staatlich durchgeführt würde.

Es sei denn Sie möchten, daß der Bundestag bei der Diskussion des neuesten Sparpakets beschließt, daß diese ganzen vielen Toxikologie-Studien zur Sicherheit doch um die Hälfte gekürzt werden könnten, das wäre schon sicher genug. Wer soll aber letzten Endes die Qualität der Studien, die Wirksamkeit und Sicherheit kontrolieren? Bislang machen das die staatlichen Zulassungsbehörden, sollen die sich künftig quasi selbst kontrollieren?

Die Entwicklung eines Medikaments dauert ca. 15 Jahre bis zur Marktreife, wenn es GUT läuft. Das sind 4 Legislaturperioden. Wenn jetzt eine Regierung beschließt, "wir setzen den Schwerpunkt auf Aids-Medikamente, die wir Afrika 'schenken'", kommt 4 Jahre später im Wahlkampf das Geplärr der Opposition "hunderte Milliarden rausgeschmissen und IMMER NOCH kein fertiges Medikament". Die Regierung wird abgewählt und die Forschung ist für die Katz.

Bei staatlicher Pharmaforschung würde generell die jeweilige Regierung beschließen, welche Medikamente entwickelt werden sollen. Möchten Sie tatsächlich im Wahlkampf die Diskussion darüber, ob man Medikamente entwickeln soll, die brave deutsche Leistungsträger sowieso nicht benötigen?

@Hubert Lamberdi, staatliche Pharmaforschung (2)

Jeder Staat würde zunächst die "wichtigsten" Medikamente für die eigene Bevölkerung entwickeln, um von anderen Staaten unabhängig zu sein. (z.B. den drölfzigsten Cholesterinsenker). Glauben Sie, daß z.B. die Republikaner in den USA es zulassen würden, daß auch nur ein einziger Cent in Aids-Forschung gesteckt wird, wo Aids doch Gottes gerechte Strafe für Homosexualität und ähnlich perverse Dinge ist?

Reiche Staaten hätten sichere Medikamente, da sie viel Geld investieren können, weniger reiche Länder haben schlechtere Medikamente und Drittweltländer sind vom politischen Good Will und dem aktuellen Entwicklungshilfebudget der westlichen Welt abhängig.
Und wenn dann mal wieder ein Gadhafi ankommt, gibt es ein Embargo und die Bevölkerung hat keine Medikamente.

Die Folgen rein staatlicher Pharmaforschung wären katastrophal. Entwicklung würde nicht billiger, aber die Sicherheit würde leiden. Menschen, die jetzt keinen Zugang zu Medikamenten haben, hätten den immer noch nicht, allerdings nicht aus finanziellen, sondern aus politischen Gründen.

Das finanzielle Problem kann man kalkulieren und lösen, gemeinsam mit NGOs, Pharmafirmen und Stiftungen.
Dazu muß man nur das bequeme Weltbild aufgeben, daß Pharmafirmen sowieso das personifizierte Böse sind. Die Menschen dort leisten unglaublich gute und wichtige Arbeit, in dem sie als ersten Schritt Medikamente überhaupt entwickeln. Den zweiten Schritt, die Verfügbarkeit für alle, muß man danach lösen. Und genau das passiert ja auch.

Die Forschungskosten

sind gering im vergleich zu den Beträgen, die Pharmafirmen in das Marketing investieren.
Ein staatlicher Ansatz, bzw mehr universitäre Forschung und viel Geld im Förderungspot wäre ein interessante Altrnative.
Zumal bei Pharmafirmen die reele Gefahr existert, dass Studien zu einem gewinnversprechenden Medikament positiv gemacht werden, odr wenn sie zu schlecht sind einfach nicht veröffntlicht werden.