Komplexe Moleküle aus Pflanzen, sogenannte Phytochemikalien, bilden die Basis zahlreicher medizinischer Wirkstoffe. Die Gewinnung von solchen "Active Pharmaceutical Ingredients" (APIs) direkt aus Pflanzen für nachfolgende Anwendungen am Menschen ist derzeit technologisch sehr anspruchsvoll. Gleichzeitig sind die Moleküle zu komplex und daher auch mittels chemischer Synthese nicht profitabel herstellbar. Mit Hilfe der synthetischen Biologie soll eine API produzierenden Zelle der Amöbe Dictyostelium discoideum hergestellt werden, als technische Voraussetzung für die Produktion hochreiner, medizinisch anwendbarer pflanzlicher Wirkstoffe.
Das Vorhaben konzentriert sich dabei auf APIs, bei denen von einem erheblichen wirtschaftlichen und pharmazeutischen Potential ausgegangen wird. Dies sind besonders Cannabinoide wie das CBD und THC, dessen Herstellung als Reinsubstanz mit heutigen Methoden äußerst konstenintensiv ist. Gerade hierfür besitzt Dictyostelium als natürlicher Produzent von Signalmolekülen besonders gute biochemische Voraussetzungen.
Das Vorhaben gliedert sich in vier Arbeitsschwerpunkte, von denen drei die biotechnologischen Arbeitsschritte umfassen und ein weiterer sich der strategische Entwicklung des Vorhabens sowie den regulatorischen Anforderungen einer biotechnologischen Produktion widmet. Der Arbeitsplan umfasst die eigentliche molekulare Konstruktion der Zelle durch einen Gentransfer synthetisch hergestellter, pflanzlicher Gene sowie die Entwicklung eines Bioprozesses zur kontrollierten Kultivierung der Zellen im vorindustriellen Maßstab. Diese Arbeitspakete werden derzeit an der Hochschule Wismar gemeinsam mit Partnern an der Universität Bielefeld bearbeitet. Im Anschluss an die Machbarkeitsphase wird eine schutzrechtliche Sicherung des Verfahrens und die wirtschaftliche Verwertung avisiert.
