Blaue Biotechnologie

Die biologischen Ressourcen aus dem Meer sind für die Menschen von immenser Bedeutung – in Medizin, Lebensmitteln und industriellen Prozessen.

Marine Naturstoffe

Über die Hälfte der vermarkteten Medikamente sind auf Naturstoffe, also natürlichen Substanzen aus Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen zurückzuführen. Dennoch ist der Wirkstoffreichtum der Natur bisher nur in Ansätzen pharmakologisch erforscht. Das gilt in ganz besonderer Weise für marine Organismen. Trotz des immensen Potenzials sind bis heute nur wenige marine Naturstoffe als Medikamente zugelassen. CRM hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, die natürlichen Schätze des Meeres zu bergen und zu erforschen. Dabei stellen insbesondere Anti-Infektiva und antitumorale Wirkstoffe aus Algen einen inhaltlichen Schwerpunkt der Naturstoffforschung bei CRM dar.

Extrakte aus der Braunalge Fucus vesiculosus hemmen das Wachstum von Pankreaskrebs-Zelllinien

Warum ist das Potenzial von Naturstoffen aus dem Meer für Bioindustrie und Medizin so groß?

Das Leben stammt aus dem Meer. Marine Organismen hatten dementsprechend lange Zeit, sich an verschiedenste Umweltbedingungen und Stressoren anzupassen. Meerespflanzen wie Algen sind beispielsweise permanent von Wasser umspült und damit dem Angriff durch Mikroorganismen ausgesetzt. Bakterien und Pilze können beispielsweise die Oberflächen der Pflanzen überwachsen und sie dadurch schädigen. Aus diesem Grund besteht für marine Pflanzen ein enormer Druck, eine Abwehr gegen angreifende Mikroben aufzubieten. Da Pflanzen kein spezialisiertes Immunsystem besitzen, erfolgt die Abwehrreaktionen über die Ausbildung von chemischen Substanzen.

Im Vergleich zu tierischen Organismen verfügen Pflanzen über ein erheblich breiteres Repertoire an Stoffwechselwegen, die zu einzigartigen biochemischen Verbindungen führen. Daher sind unseres Erachtens gerade pflanzliche Meeresorganismen (Algen) im Hinblick auf die Gewinnung von Wirkstoffen von ganz besonderem Wert. Das Reservoir an chemischen Strukturen, das sich in dem Überlebenskampf der Meerespflanzen entwickelt hat, könnte zu neuen antibakteriellen oder antiviralen Substanzklassen führen. Die neurotoxischen Wirkungen der in einigen Algenblüten gebildeten Stoffe liefern einen drastischen Beleg dafür, wie effektiv die in Meerespflanzen gebildeten Stoffe auf menschliche Zellen wirken können.

Peptide und Enzyme

Neben den „kleinen“ marinen Naturstoffen („small molecules“) beherbergen marine Organismen ein gewaltiges Repertoire an Peptiden, Proteinen und Enzymen, welche vielfältige Aufgaben in der Bioindustrie, Medizin, Kosmetik oder Lebensmittelindustrie übernehmen können. CRM erforscht in verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten marine Enzyme und beteiligt sich mit modernsten Methoden der Molekularbiologie am Aufbau einer Enzymdatenbank aus Algen und anderen marinen Organismen. Ein Beispiel der Forschung und Entwicklungsarbeiten in diesem Bereich ist das Projekt „REA“.

Kollagene aus marinen Wirbellosen sind interessante Biomaterialien, z.B. für die Wundheilung, Orthopädie und das sog. Tissue Engineering. Mit seinen erfahrenen Naturstoffchemikern, Meeresbiologen und Verfahrenstechnikern arbeitet CRM als Partner mit verschiedenen Universitäten und Instituten in unterschiedlichen Projekten zusammen – aktuell im Horizon 2020 Projekt „GoJelly“, um das Potenzial der marinen Kollagene nutzbar zu machen. Wir unterhalten in diesem Bereich zwei Patente.

Kollagen aus marinen Invertebraten für die Wundheilung und Knorpelregeneration

Wir schaffen Werte aus marinen Ressourcen

Unsere „Bio-Exploitation“-Initiative, bei der wir gezielt nach nutzbaren Proteinen und anderen Naturstoffen suchen, führt gezielt zu neuen biotechnologischen Produkten, die zusammen mit unseren Partnern zur Marktreife gebracht werden. Dies tun wir mit einer guten Mischung aus „traditioneller“ Biologie und modernsten Methoden der Molekularbiologie und Bioinformatik. CRM unterstützt und begleitet Sie auch gern bei Ihrem Vorhaben.

Wir bieten Ihnen außerdem einen Blick in unsere einzigartige „Peptide for Industry“-Datenbank (PEFI) und unterstützt Sie aktiv bei Ihren Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Sprechen Sie uns an!