Im Sommersemester 2019 startet das neue Doktoratskolleg Bioactive an der Technischen Universität (TU) Wien. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt will man wertvolle, medizinisch relevante Substanzen in Schimmelpilzen entdecken – und diese umweltfreundlich und kostengünstig herstellen.

Die WHO klassifiziert Antibiotikaresistenz als eine der größten Bedrohungen für die globale Gesundheit. Die Entdeckung von neuen bioaktiven Substanzen mit pharmazeutischer Anwendung ist eine der größten Herausforderungen der Gegenwart. An der Technischen Universität Wien hält man Pilze und Pflanzen für eine noch nicht ausgeschöpfte Quelle für bioaktive Substanzen. Das neue Doktoratskolleg TU Wien bioactive soll Schimmelpilz medizinisch relevant machen.

Pilze und Pflanzen als Quelle für bioaktive Substanzen

Derntl Christian_biolabor_TU Wien (c) TU Wien

Derntl Christian Biolabor_TU Wien (c) TU Wien

„Dass die Natur in diesem Bereich viele bisher ungenutzte Möglichkeiten bereithält, wissen wir schon aus bisherigen Projekten. Die Frage ist nicht, ob wir neue interessante Produkte finden werden, sondern welche und wie viele“, erklärt Dr. Christian Derntl aus dem Betreuungsteam des Doktoratskolleg. Der Fokus liege auf neuartigen Antibiotika, aber auch die Entdeckung einer neuen Lebensmittelfarbe sei relevant.

Die TU Wien forscht schon seit Jahrzehnten an Schimmelpilzen und hat eine ganze Bibliothek an unterschiedlichen Pilzstämmen. Im neuen Doktoratskolleg soll deren DNA nach nützlichen Genen untersucht werden. Ausgangsposition ist der Produktions-Code interessanter Substanzen, der aus der Pilz-DNA ablesbar ist. Mit diesem Code lassen sich die Substanzen auf andere, leichter handhabbare Pilze und auf Bakterien übertragen – oder auch weiter verändern.

Ein Forschungsmodus, der Wissen aus unterschiedlichen Bereichen verbindet: Von der Bioinformatik über die Bioprozesstechnik bis hin zur Mikroskopie. Diese Vernetztheit erfordert eine intensive Kooperation zwischen Studenten und Betreuern.

Nachhaltige Produktion

Im umweltfreundlichen Herstellungsprozess sollen kostengünstige pflanzliche Rohstoffe wie etwa aus Stroh oder Holzabfällen eingesetzt werden und vollständig verwertet. Das pflanzliche Material dient als Lebensgrundlage für Pilze und Bakterien und enthält selbst interessante Stoffe, die noch für die Medizin zu entdecken sind.

Bisher sei der Forschungsbereich Pharmazeutik nicht in Verbindung mit Nachhaltigkeit erforscht worden, sagt Derntl. Im Doktoratskolleg werde erstmals versucht, neue bioaktive Substanzen zu entdecken und zu produzieren und dabei in geschlossenen Stoffkreisläufen zu denken. Neben der Nutzung erneuerbarer pflanzlicher Biomasse und maximaler Ressourcen-Verwertung werden Ökobilanzen, Stoffkreisläufe, Abfallmanagement und Kohlendioxidverwertung eingesetzt, um den ökologischen Fußabdruck des Prozesses zu minimieren.

Lange Forschungstradition

Die TU Wien hat viel Erfahrung in der Erforschung von Schimmelpilzen. Zu neuen Erkenntnissen führte u.a. die Grundlagenforschung am Trichoderma reesei. Diese führte zur Entdeckung der zwei wichtigsten Regulatoren für die Cellulaseproduktion, erklärt Derntl.

Neben Forschungsprojekten arbeitet das Institut auch an direkt beauftragten Industrieprojekten. In diesem Zusammenhang verweist Derntl auf die renommierte Stammsammlung industrieller Organismen (TUCIM) und erfolgreiche Kooperationen im Bereich Prozess- und Organismus-Optimierung.