In einer Zeit, in der der Klimawandel die Vielfalt und Verfügbarkeit pflanzlicher Arzneimittel bedroht, haben Studierende der University of Rochester einen innovativen Ansatz entwickelt, um diesem Trend entgegenzuwirken. Das Team, bekannt als „Team RoSynth“, hat ein kostengünstiges 3D-Bioprinting-System entworfen, das darauf abzielt, die Produktion von nachgefragten, pflanzlich gewonnenen Arzneimitteln und Pharmazeutika zu optimieren. Wie die Universität in einem ausführlichen Artikel erläutert, ermöglicht dieses System die Replikation chemischer Verbindungen aus Pflanzen, einschließlich solcher, die durch den Klimawandel gefährdet sind, ohne dass tatsächliche Pflanzen benötigt werden.
Eine Antwort auf den Klimawandel
Die Notwendigkeit einer solchen Innovation wird durch die zunehmende Bedrohung vieler Pflanzenarten unterstrichen, die durch Faktoren wie den Klimawandel, invasive Schädlinge und Krankheiten sowie landwirtschaftliche Praktiken, die nicht mit der großen Nachfrage nach Endprodukten mithalten können, verstärkt wird. Viele der in den USA vermarkteten Pharmazeutika sind stark von importierten Rohpflanzenmaterialien abhängig, die spezifische Klimabedingungen für ein optimales Wachstum benötigen, schreibt die Hochschule in ihrem Artikel. Angesichts dieser Herausforderungen hat das Team RoSynth seine Technologie entwickelt, um einen nachhaltigeren und zugänglicheren Ansatz für die Produktion dieser lebenswichtigen chemischen Verbindungen zu bieten.
Eine erschwingliche Lösung für Labore weltweit
Ein wesentliches Merkmal des von Team RoSynth entwickelten 3D-Bioprinters ist seine Erschwinglichkeit und Zugänglichkeit. Während typische Bioprinter über 10.000 Euro kosten können, wurde dieses Gerät für unter 500 Euro entwickelt. Dies öffnet die Tür für Labore weltweit, eigene Forschungen mit dem Proof-of-Concept durchzuführen, welches das Team vorschlägt. Das offene Design des Bioprinters und die detaillierte Anleitung zur Nachbildung und Nutzung der Technologie sind auf der Wiki-Seite des Teams verfügbar, was anderen Wissenschaftlern ermöglicht, die Technologie für eine Vielzahl von Anwendungen anzupassen und weiterzuentwickeln.
Ein Testfall: Rosmarinsäure
Als Testfall wählte das Team die biochemische Synthese von Rosmarinsäure (RA), einem pflanzlichen Stoff, der aus Rosmarin, Salbei und Farnen gewonnen und in der Lebensmittelindustrie sowie in Kosmetika verwendet wird. RA, bekannt für seine antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften, diente als ideales Beispiel für die Komplexität und das Potenzial der von Team RoSynth entwickelten Methode.
Dieser Ansatz, der das Potenzial hat, die gesamte synthetische Biologie voranzutreiben, demonstriert die Fähigkeit, neue, lebende Materialien auf einfache und zugängliche Weise zu produzieren. Die Bemühungen des Teams wurden bei der International Genetically Engineered Machine (iGEM) Competition 2023 anerkannt, wo sie für das beste Biomanufacturing-Projekt nominiert wurden und eine Goldmedaille erhielten.
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