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25.03.2025

FOOD & HEALTH

Wie Biotechnologie Ernährung und Behandlung von Krankheiten verändern wird

J. Christopher Love vom MIT in Massachusetts, USA, forscht an Lösungen für globale Probleme wie Behandlung von Krankheiten und Nahrungsmittelproduktion. Sein Stichwort dabei: Biotechnologie.

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J. Christopher Love ist Mitglied des „Koch Institute for Integrative Cancer Research“ am MIT (Massachusetts Institute of Technology). Außerdem ist er assoziiertes Mitglied am „Broad Institute“ sowie am „Ragon Institute“ von MGH (Massachusetts General Hospital), MIT und Harvard. Er erwarb einen Bachelor of Science in Chemie an der University of Virginia und promovierte in physikalischer Chemie an der Harvard University.

Biotechnologie im Wandel

Seine Forschung konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von Ansätzen der nächsten Generation für eine zugängliche und erschwingliche Bioproduktion und auf Einzelzellanalysen bei chronischen Krankheiten wie Krebs und Nahrungsmittelallergien. Er war 2015 als „Distinguished Engineer in Residence“ bei Biogen tätig und ist Gründungsdirektor des „Alternative Host Research Consortium“ am MIT. Er hat außerdem vier Unternehmen für biopharmazeutische Dienstleistungen und Technologien mitbegründet, darunter Honeycomb Bio, OneCyte Bio und Sunflower Therapeutics.

„Große Chance“

Liest man sich die Publikationen von Love durch, so merkt man, dass sein Spezialgebiet , die Biotechnologie, großflächige Veränderungen durchläuft und so Einfluss darauf ausüben wird, wie wir Lebensmittel produzieren, Energie nutzen und Krankheiten behandeln – so seine Message. Love spricht dabei von völlig neuen Wegen, um globale Herausforderungen zu bewältigen.

Denn nicht nur die wachsende Weltbevölkerung und die steigende Nachfrage nach Lebensmitteln setzen die traditionellen Landwirtschafts- und Viehzuchtmethoden unter Druck, auch die Forderung von Konsument:innen nach nachhaltiger Produktion trägt ihres dazu bei. Durch Fortschritte in der synthetischen Bio- und Fermentationstechnologie könnten alternative Proteinquellen entwickelt werden.

„Das ist eine große Chance“, sagt Love, „verschiedene Produkte zu nutzen, um die Herstellung zu revolutionieren, indem wir biologische Prozesse gezielt steuern und Organismen für die Produktion einsetzen. In den letzten 15 bis 20 Jahren haben sich diese Ansätze erheblich weiterentwickelt. Früher haben wir uns darauf beschränkt, Biotechnologie nur in Bereichen wie Bier- und Weinherstellung zu nutzen. Heute können wir damit Materialien für Kleidung, Lebensmittel und Medikamente herstellen – ein enormer Fortschritt.“

Diese Entwicklungen würden, dem Forscher nach, alles betreffen, von mRNA-Technologien über Zelltherapien bis hin zu chemischen Prozessen. Sie könnten die Biotechnologie grundlegend verändern – ähnlich wie es die chemiebasierte Produktion einst getan habe.

Nachhaltige Produktion

„Für die Herstellung von ‚prepared food‘ werden Zutaten wie Milchproteine benötigt“, so Love weiter. „In der Zukunft könnten alternative Proteinquellen verwendet werden, die ähnlich wie Fleisch schmecken. Das ist jetzt bereits möglich. Die Herausforderungen liegen in der Fähigkeit, diese Produkte in ausreichender Menge zu produzieren und dabei die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Trotz wachsender Beliebtheit gibt es aber weiterhin Herausforderungen bei der Innovation und Weiterentwicklung dieser Technologien.“

Loves Erfahrung nach zeigen jedoch große Unternehmen bereits starkes Interesse an der Nutzung von Biotechnologie, wobei sie wohl vorerst in kleineren Maßstäben übernommen werde. Das Potential für eine breitere Anwendung wachse jedoch, so seine Sichtweise.

Biotechnologie als Kostensenkungs-Tool für Medizin

Loves Arbeiten haben neben der Lebensmittelthematik auch den Fokus auf die Behandlung von Krankheiten. Besonders biopharmazeutische Produkte und Injektionen seien von entscheidender Bedeutung in der Medizin, insbesondere bei der Behandlung von Krankheiten wie Krebs, Autoimmun- und infektiösen Erkrankungen. Die Herstellung dieser Produkte habe sich, dem Wissenschaftler nach, erheblich verbessert. Insulin war eines der ersten Produkte, das 2021 in großem Maßstab hergestellt wurde, ebenso wie Antikörper. Die Fortschritte in der Biotechnologie hätten es ermöglicht, solche Behandlungen auf breiterer Basis anzubieten. Nun müsse man den nächsten Schritt gehen.

Für Love ist es nämlich eine wichtige Frage, wie Biotechnologie verwendet werden kann, um Medikamente erschwinglicher zu machen: „Es gibt absolut erstaunliche Möglichkeiten, diese Werkzeuge auch für andere therapeutische Ansätze zu nutzen, wie etwa die frühzeitige Erkennung von Krebs, postoperative Behandlungen oder sogar die Entdeckung von Krankheiten in frühen Stadien. Große Industrien haben sich entwickelt, um Blutproben zu verwenden, damit sie kleine Fragmente von DNA erkennen, um den Zustand von Krebserkrankungen zu diagnostizieren“, sagt er.

Das Zeitfenster

„Eine Hürde herbei ist, dass kleine Mengen von Biomarkern (Anm.: messbare Indikatoren im Körper, die auf bestimmte Zustände oder Krankheiten hinweisen) schnell vom Körper zerstört werden. Ein Kontrastmittel, das wir vor der Untersuchung injizieren können, könnte helfen, sie im Kreislaufsystem zu stabilisieren und ihre Zeit im Körper zu verlängern. Es gibt nur ein kleines Zeitfenster, in dem diese Biomarker effektiv genutzt werden können. Wenn wir in der Lage sind, dieses Zeitfenster zu verlängern, könnte das erhebliche Auswirkungen auf die Diagnostik haben“, so Love.

Er denkt hier dabei daran, diesen diagnostischen Prozess in die Routineversorgung zu integrieren: „Unser Ziel ist es, diese Marker als primäre Diagnosemethode etwa eine Stunde vor der Untersuchung zu injizieren, ähnlich wie bei Hämoglobinmessungen in Kliniken.“

Love wird seine Ideen zur Biotechnologie und ihrer Rolle bei der Bewältigung globaler Herausforderungen für Interessierte auf der MIT-Konferenz am 26. und 27. März in der WKÖ in Wien vorstellen.

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