Hefe ist ein mikroskopisch kleiner, einzelliger Organismus, der in der Abbildung unten zu sehen ist. Dieses winzige und einfache Ding ist überall, hauptsächlich in der Luft, aber auch in unserem eigenen Boden und sogar in Reichweite – im Wasser. Hefe ist in Wissenschaft und Medizin äußerst leistungsfähig, da Wissenschaftler sie zur Herstellung wichtiger Dinge wie Impfstoffe verwenden, die uns gesund halten. Sie tun dies teilweise durch die faszinierende Schaffung von etwas, das als VLPs bekannt ist.
VLP: Virusähnliche Partikel. Die in den USA zugelassenen Partikel sind kleine Konstrukte, die wie Viren aussehen, aber nicht wirklich krank machen. Ihnen fehlen also alle Komponenten, die uns krank oder ansteckend machen. VLPs sind für Wissenschaftler eine Möglichkeit, unser Immunsystem zu trainieren, echte Viren abzuwehren. Hier kommt die Verwendung eines virusähnlichen Gebräus ins Spiel – es hilft unserem Immunsystem, zu üben, wie es Viren erkennen und angreifen würde, ohne wirklich infiziert zu sein (und somit seine Wirtskette infizieren zu können)!
Eine Hefe, die sehr gut in der Lage ist, hochwertige VLPs zu produzieren. Sie haben die einzigartige Fähigkeit, schnell eine Reihe von Proteinen zu erzeugen, die sich zu VLPs zusammenfügen können. Durch Veränderung von Hefezellen können Wissenschaftler sie dazu bringen, VLPs zu exprimieren, die von außen praktisch nicht von lebenden Viren zu unterscheiden sind. Dies ist eine sehr nützliche Eigenschaft, da wir unserem Immunsystem beibringen können, wie es die Viren zerstören kann, wodurch es äußerst effektiv wird. Wenn unser Körper auf ein echtes Virus trifft, kann er auf diese Informationen zurückgreifen, um den Eindringling zu bekämpfen.
Die Hefezellen erhalten neue, exogene Gene, die die viralen Proteine kodieren, die zur Bildung von VLPs erforderlich sind. Diese Gene sind so etwas wie ein Rezept für die Hefe. Die Zellen erhalten diese Befehle und produzieren die Proteine, die dann in das Medium abgegeben werden. Die Proteine beginnen sich selbst zusammenzusetzen und VLPs bilden sich. Wissenschaftler ernten dann die von der Hefe produzierten VLPs, reinigen sie und bauen sie in Impfstoffe ein, um Menschen vor Krankheiten zu schützen.
Während Hefegärung VLPs herstellen kann, kann sie auch bei der Produktion anderer wichtiger Proteine und Enzyme helfen, die unser Körper braucht. Um nur ein Beispiel zu nennen: Insulin – ein wichtiges Medikament für Diabetiker – wird heute durch Hefegärung hergestellt. Wenn überhaupt, dann ist dies nur ein Beweis dafür, wofür Hefe in solch weitreichenden Projekten eingesetzt werden kann und welche potenziellen Einsatzmöglichkeiten sie vielen Branchen bietet.
Einer der schwierigsten Aspekte bei der Herstellung von VLPs, so Clover, sei es, sicherzustellen, dass sie sowohl qualitativ hochwertig bleiben als auch jedes Mal in genau der gleichen Menge produziert werden. Dies erfordert, dass jede Charge VLPs gleichbleibend ist, damit sie in Impfstoffen wirksam sind. Tatsächlich hat die Hefefermentationstechnologie in den letzten Jahren große Fortschritte gemacht. Wissenschaftler haben den Prozess häufig modifiziert, um die Produktion von VLPs zu steigern. Es werden spezielle Anlagen errichtet, die die richtigen Wachstumsbedingungen bieten, damit Hefe gedeihen und große Mengen VLPs produzieren kann.
VLPs werden kontinuierlich durch Hefefermentation hergestellt und weitere Verbesserungen sind in Planung, da Wissenschaftler an der Perfektionierung arbeiten. Sie untersuchen optimale Hefebedingungen, testen verschiedene Hefearten und optimieren dann die Gene, die für virale Proteine kodieren. Mit diesen Fortschritten werden VLPs effizienter und kostengünstiger hergestellt. Dadurch können mehr Menschen auf der ganzen Welt von diesen Impfstoffen und Behandlungen profitieren.
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