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Klonierung

Genexpression in transgenen Tieren (Gene Pharming)

Die Produktion von heterologen Proteinen in transgenen Tieren ist aufgrund der komplexen Technologie und den mitunter langen Tragezeiten der Tiere sehr zeit- und kostenaufwändig. Dennoch wird diese Methode als zukunftsnahe Alternative zur tierischen Zellkultur angesehen, da einige Marktanalysen zu dem Schluss kommen, dass das so genannte gene pharming deutlich wirtschaftlicher als die Zellkulturtechnologie sein könnte. Die Ansicht resultiert zum Teil aus den guten Anfangsergebnissen bei der Herstellung rekombinanter Proteine aus der Milch und dem Blut transgener Tiere.

Beispiel: Schafe

Transgene Schafe produzieren z.B. den α1-Trypsin-Inhibitor ausschließlich im Brustdrüsengewebe, so dass dieser in die Milch sezerniert wird. Die Beschränkung auf diesen Gewebetypus wird erreicht, indem das α1-Trypsin-Inhibitor-Gen im Expressionsvektor der Regulation des β-Lactoglobulin-Promotors unterstellt wird, der ausschließlich im Brustdrüsengewebe aktiv ist. Durch Mikroinjektion gelangt der Expressionsvektor in Schaf-Eizellen und integriert sich in das Genom. Alternativ wird an der Entwicklung einer kombinierten Transgenese mit Kerntransfer gearbeitet.

Die Eizellen werden nach dem DNA-Transfer in den Uterus von scheinschwangeren Ammentieren eingesetzt und die Nachkommen mit PCR auf die Präsenz des α1-Trypsin-Inhibitor-Gens getestet. Transgene Schafe sezernieren große Mengen des α1-Trypsin-Inhibitors in die Milch, aus der sich das Produkt dann aufreinigen lässt.

Hinweis
Die Ausbeuten liegen mit ca. 35 g Protein/L Milch deutlich über der Menge an rekombinantem Protein, die von Sacceromyces cerevisiae-Kulturen produziert werden kann (50-100 mg/L). Die rekombinanten Proteine sind korrekt gefaltet, während in Hefekulturen synthetisierte Proteine meist nicht korrekt glycosyliert werden können.

Auch transgene Schweine wurden bereits anhand des oben vorgestellten Verfahrens hergestellt, die menschliches Hämoglobin synthetisieren.

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