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Ressel-Preis der TU Wien: Pilze als Chemiefabrik

Pilze  werden eingesetzt, um Wirkstoffe wie Penicillin herzustellen. Mit neuentwickelten Untersuchungsmethoden lassen sich solche Bioprozesse verstehen und verbessern. Dr. Andreas Posch bekommt dafür den diesjährigen Ressel-Preis der TU Wien.

Viele komplizierte Moleküle, die man in der Pharmaindustrie benötigt, lassen sich nur durch lebende Zellen herstellen. So werden etwa Antibiotika mit Hilfe von Pilzen erzeugt. Bei der Entwicklung solcher Bioprozesse war man bisher meist auf Versuch und Irrtum angewiesen. Dr. Posch an der TU Wien entwickelte nun allerdings Methoden, derartige Herstellungsverfahren wissenschaftlich präzise zu untersuchen. Dadurch wird es möglich, die Zell-Fabriken genau zu verstehen und Bioprozesse in Zukunft ohne langes Ausprobieren zu verbessern. Er erhält dafür am 28. Juni den Ressel-Preis der TU Wien.

Pilze als Chemiefabrik

Seit den 1940ern verwendet man den Pilz Penicillium um im großen Maßstab Antibiotika herzustellen. Wie das genau abläuft und wie man dabei die besten Ergebnisse erzielt, war bisher allerdings schwer festzustellen. Die physiologischen und morphologischen Eigenschaften des Pilzes bestimmen im Zusammenspiel mit dem technologischen Design des Produktionsprozesses, wie effektiv der Pilz die gewünschten Stoffe produziert.

Wissenschaft und Industrie

Das Forschungsprojekt startete bereits vor drei Jahren und die Pharmafirma Sandoz war von Anfang als Kooperationspartner der TU Wien mit dabei. "Wir entwickelten eine ganze Werkzeugsammlung von Analysemethoden, mit denen genau überwacht werden kann, wie sich der Pilz verhält, und wie die Penicillin-Produktion abläuft", sagt Dr. Posch.

So werden etwa Pilzzellen beschossen und ihre Bestandteile in einem Massenspektrometer untersucht, wodurch sich der Zustand der Zellen mit deren Protein-Zusammensetzung in Verbindung bringen lässt. Durch punktgenaue Infrarot-Bestrahlung kann die biochemische Zusammensetzung des Pilzgewebes ortsaufgelöst bestimmt werden.

Besonders hilfreich ist auch ein neues automatisiertes Lichtmikroskopie-Verfahren: Von einer Pilz-Probe werden mehrere tausend Bilder gemacht und die 3-dimensionale Struktur des Pilzgewebes vom Computer automatisch ausgewertet.

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Verstehen statt ausprobieren

Die Zusammenarbeit war so erfolgreich, dass die TU Wien und Sandoz nun sogar noch enger kooperieren: Unter der Leitung von Poschs Dissertationsbetreuer Prof. Christoph Herwig wurde im April 2013 ein Christian-Doppler-Labor eröffnet, in dem biotechnologische Prozesse auf wissenschaftlicher Basis untersucht und verstanden werden sollen.

"Bisher war Bioprozessoptimierung eher eine empirische Wissenschaft", erzählt Dr. Posch. "Doch in Zukunft wird man mit Erfahrungswerten einfach nicht mehr auskommen: Schon die Verwendung eines anderen Stammes derselben Spezies kann dazu führen, dass der Bioprozess völlig umgestellt werden muss, weil der neue Stamm andere Wachstumsbedingungen benötigt." Versteht man aber die dahinterliegenden Mechanismen, lassen sich solche Prozess-Anpassungen genau voraussehen. Zeit- und kostenintensive Versuchsreihen werden dadurch überflüssig.

Ressel-Preis

Dr. Andreas Posch wird am 28. Juni 2013 mit dem Ressel-Preis der TU Wien ausgezeichnet. Der Ressel-Preis wird einmal jährlich für eine interdisziplinäre Forschungsleistung vergeben, die aus einem Dissertationsprojekt hervorgehen. Er ist mit 13000 Euro dotiert.

Rückfragehinweis:
Dr. Andreas Posch
Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften
Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9, 1060 Wien
andreas.posch@tuwien.ac.at

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