Alzheimer-Präparat kommt aus dem Fermenter

Stoffwechsel von Bakterien der Escherichia-coli-Familie durch Einpflanzung von Genen verändert

Bakterien (links) lösen Narzissen (rechts) ab (Illustration: Martha Morales, utexas.edu)

Austin (pte001/19.03.2024/06:00) - Forscher der University of Texas ( https://www.utexas.edu ) haben Bakterien aus der Escherichia-coli-Familie Gene eingepflanzt, die den Stoffwechsel so verändern, dass sie einen chemischen Vorläufer von Galantamin als Nebenprodukt des normalen Zellstoffwechsels in einem Fermenter produzieren. Das macht die Herstellung von Galantamin, ein gängiges Medikament, das bei Menschen mit Alzheimer und anderen Formen der Demenz auf der ganzen Welt zur Behandlung der Symptome eingesetzt wird, von Wetter und Jahreszeit unabhängig.

Beliebige Mengen herstellbar

"Mit dieser Methode können wir beliebige Mengen herstellen, und das weitaus kostengünstiger als bisher", sagt Forscher Andrew Ellington. Den Grundstein dafür hat Danny Diaz gelegt, Postdoktorand am Institut für Grundlagen des maschinellen Lernens. Er entwickelte ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes System namens "MutComputeX". Es ermittelt, wie sich Proteine in den Bakterien mutieren lassen, um ihre Effizienz zu verbessern und so die Produktion von medizinischen Chemikalien zu maximieren.

Die Wissenschaftler haben auch einen fluoreszierenden Biosensor entwickelt, mit dem sie schnell feststellen und analysieren können, welche Bakterien die gewünschten Chemikalien in welcher Menge produzieren. Kommt der Biosensor, ein speziell entwickeltes Protein, mit der Chemikalie in Berührung, die die Forscher herstellen wollen, leuchtet er grün.

Testung in Sekundenschnelle

"Der Biosensor ermöglicht es uns, Proben in Sekundenschnelle zu testen und zu analysieren, während dies früher etwa fünf Minuten dauerte", so Simon d'Oelsnitz, ein Postdoktorand, der früher an der UT Austin und jetzt an der Harvard University ( https://www.harvard.edu ) forscht. "Zudem kann man mit dem Programm für maschinelles Lernen die Zahl der Kandidaten von Zehntausenden auf einige Dutzend reduzieren. Zusammengenommen sind das wirklich mächtige Werkzeuge."

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