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Wie Obst- und Gemüseabfälle zum Schlüssel gegen Entzündungen werden
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6 August 2019 -
Chiara Currò Dossi
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Im NOI Techpark entsteht die erste Anlage zur Extraktion von microRNA in großen Mengen. Patentträger ist Mirnagreen, ein Start-up, das den Markt der Nutrazeutika revolutionieren will. „Der wahre Wert liegt in der Natur und dieser Ansatz ist hier in Südtirol überall zu finden.“

„Wir haben ein Geheimnis der Natur gelüftet. Seit Menschengedenken beschäftigen wir uns mit Pflanzen, denn sie scheinen sich außergewöhnlich positiv auf unsere Gesundheit auszuwirken. Die wenigsten wissen jedoch, dass dabei microRNA-Moleküle immer schon eine entscheidende Rolle gespielt haben. Letztere könnten sogar den Ursprung traditioneller Medizin darstellen.“ Heute bilden sie auf jeden Fall das Fundament für die Geschäftsidee von Mirnagreen, ein Start-up, das kurz vor Inbetriebnahme seiner ersten Pilotanlage zur microRNA-Extraktion steht. Entwickelt wurde das einzigartige System im NOI Techpark. Der Gründer Roberto Viola spricht gerne über seine Arbeit: Mit einem Stift in der Hand zeichnet er auf einem Blatt Papier Sequenzen von Stickstoffbasen – um nun auch uns das Geheimnis zu offenbaren, mit dem er und sein vierköpfiges Expertenteam sich bereits seit einiger Zeit intensiv beschäftigen.

Zu aller erst der Name: Was bedeutet Mirnagreen eigentlich?

„Der Name setzt sich aus zwei Begriffen zusammen: „Mirna“ und „Green“. Der erste Teil ist im Wissenschaftsjargon die Abkürzung für microRNA, der zweite offenbart unsere Philosophie: Wir wollen nachhaltige Geschäftsmodelle entwickeln. Wir sind davon überzeugt, dass der wahre Wert in der Natur liegt. Auch deshalb sehen wir uns nicht als typisches Bio-Tech-Unternehmen: Wir extrahieren microRNA auf natürliche Weise, ohne den Einsatz chemischer Lösungsmittel.“

Was ist microRNA?

„Das sind kleine Teile der RNA — also ein Bestandteil der in allen Organismen enthaltenen Nukleinsäuren — die als Informationsübermittler von DNA fungieren. Es handelt sich hierbei um eine Art Betriebssystem. Im 20. Jahrhundert sind diese kleinen Fragmente im Fadenwurm C. elegans entdeckt worden, ein Modellorganismus, der in der genetischen Forschung verwendet wird. Zu Beginn wurde ihnen keine Wichtigkeit beigemessen, sie wurden als eine Art Abfallprodukt der RNA gesehen und sogar als „Junk“ abgestempelt. Dabei spielte wohl auch ihre Größe eine Rolle: Die RNA besteht aus einer Kette von 4.000 bis 5.000 Nukleotiden. Die microRNA, die am Ende der RNA-Kette vorzufinden ist, gerade einmal aus 20. Da aber in der Wissenschaft alles immer wieder hinterfragt wird, hat man untersucht, ob sie nicht doch irgendwie nützlich sein könnten.

Wie?

„Für das Immunsystem. Bei gerade eben diesem Wurm wurden mit genetischen Techniken erste Experimente durchgeführt. Es wurde ein microRNA-Fragment entfernt; dabei konnte man beobachten, dass der Wurm sich nicht mehr weiterbilden konnte. Der Eingriff hatte einen fundamentalen Einfluss auf die Entwicklung seines Organismus. Daher hat man angefangen, sich näher mit dem Thema auseinanderzusetzen. Innerhalb eines Jahrzehnts haben sich dann immer mehr Forscherteams formiert, die diese Schlüsselfunktion bei der Regulierung von genetischen Prozessen beobachtet haben – mit besonderem Augenmerk auf die produzierten Proteine.“

Was hat das mit dem Immunsystem zu tun?

„MicroRNA trägt sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren zum Schutz vor Krankheitserregern bei. Pflanzen haben kein Immunsystem. Wenn ein Virus sie angreift, überträgt er einen Teil der eigenen RNA auf die pflanzlichen Zellen. Der Verteidigungsmechanismus, der dabei ausgelöst wird, vermehrt und zersplittert die RNA des Virus und übermittelt Signale an den Rest der Pflanze. Dabei haben wir eine unerwartete Entdeckung gemacht: Pflanzliche microRNA hat eine starke Wirkung auf das Immunsystem von Säugetieren. Sie wirkt gegen Entzündungen, die von Krankheitserregern oder microRNA von anderen Organismen hervorgerufen werden. Nun gilt es zu verstehen, wieso.“

Habt Ihr schon eine Antwort gefunden?

„Zum Teil. Um diese entzündungshemmende Wirkung zu erlangen, reichen minimale Dosen. Wir sprechen hier von Nanogrammen an pflanzlicher microRNA. Tierische hingegen zeigt gar keine Wirkung bei niedriger Dosis, während bei einer höheren Dosis Entzündungen sogar angeregt werden. Das Immunsystem scheint den Ursprung der microRNA zu erkennen. Tatsächlich reagiert es auf Methylgruppen, eine Art Stempel oder Signalgeber, der bei Pflanzen am Ende jeder linearen Kette von Stickstoffbasen vorzufinden ist. Außerdem ist uns aufgefallen, dass mit der Entfernung dieser Methylgruppen der entzündungshemmende Effekt stark nachlässt.“

Soviel zum Technischen. Wie kann das alles im Alltag Anwendung finden?

„Wir haben da eine Hypothese aufgestellt: Seit jeher sind Pflanzen fundamentaler Bestandteil unserer Ernährung. Zumindest war das für Millionen von Jahren so; erst in den letzten Tausenden von Jahren hat sich das geändert. Unsere Vorfahren haben zwischen drei und fünf Kilo Obst und Gemüse am Tag zu sich genommen – daher glauben wir, dass deren Immunsystem sich so entwickelt hat, dass es sich bei der Präsenz von pflanzlicher microRNA im Verdauungstrakt nicht aktiviert; während tierische microRNA Entzündungen auslöst, genauso wie es auch ein Virus tun würde. Um einen entzündungshemmenden Effekt zu erlangen, gibt es also zwei Möglichkeiten: Entweder man nimmt täglich zwei Kilo Obst und Gemüse zu sich oder man ergänzt die Nährstoffe. Die erste Option steht im Widerspruch zu unserer Evolutionsgeschichte. Vom Paläolithikum bis heute ist der Konsum von anderen Kalorienquellen gestiegen. Wir verzehren mittlerweile im Durchschnitt nur noch 300 bis 400 Gramm Obst und Gemüse am Tag. Das ist zu wenig. Daher wollen wir auch kein Nahrungsergänzungsmittel produzieren, das letztendlich ein Premiumprodukt für wenige ist. Wir wollen, dass unser Produkt für alle zugänglich ist – im Bereich der Kosmetik, der Nutrazeutik und dem der funktionellen Getränke und Lebensmittel.“

Wie haben sich diese Veränderungen auf unsere Gesundheit ausgewirkt?

„Früher hatte der Mensch einen natürlichen Schutz gegen gewisse Krankheiten. Das ist heute nicht mehr so. Dabei geht es vor allem um chronische Entzündungen und Autoimmunkrankheiten. Unser Immunsystem ist überstimuliert. Mittlerweile reagiert es nicht mehr nur auf Viren, sondern auch auf unsere Ernährung, auf Stress und verschiedene physiologische Stimuli. Weltweit ist das mit eine der häufigsten Todesursachen. In den letzten 50 Jahren wurden fast alle Infektionskrankheiten besiegt. Währenddessen gibt es immer mehr Krankheiten, die nicht übertragbar sind, aber deren Ursprung ein Infekt ist; also Krebs oder Herzkreislauferkrankungen, die auf den westlichen Lebensstil zurückzuführen sind".

Was genau macht ihr am NOI Techpark?

„Wir suchen nach einer Methode, microRNA in großen Mengen zu extrahieren. Wir haben bereits ein Patent für die dazu notwendige Anlage – die weltweit erste ihrer Art – hinterlegt. Momentan befinden wir uns noch in der „Prä-Pilotphase“: Im Labor konnten wir vorerst 100 Gramm extrahieren. Ab September werden wir dann aber aus 1.000 Kilo Rohstoff monatlich ein Kilo microRNA produzieren können.“

Was wäre dieser Rohstoff?

„Produkte der pflanzlichen Lebensmittelverarbeitung. MicroRNA sind sehr widerstandsfähige Moleküle, welche die Verarbeitungsprozesse gut überstehen. Wir sind davon überzeugt, dass es möglich ist, eine Kreislaufwirtschaft zu aktivieren, indem wir unseren Prozess in schon bestehende Produktionsketten integrieren. Mit Hilfe der Experten des NOI Techpark schauen wir uns momentan nach potenziellen Partnern in Südtirol um. Wir wollen uns nämlich auf Unternehmen stützen, die in der Obstverarbeitung tätig sind. Das heißt, wir wollen beispielsweise Rückstände der Saft-, aber auch der Bierherstellung nutzen. Zeitnah werden wir auch den Weinsektor genauer unter die Lupe nehmen.“

Bevor ihr euer Lager in Bozen aufgeschlagen habt, seid ihr schon im Trentino gewesen. Was hat euch schließlich hierher in den NOI Techpark gebracht?

„Uns hat in erster Linie die Philosophie des NOI Techpark angesprochen. Insbesondere im Agri-Food-Bereich hinsichtlich seiner Einstellung zu Mensch und Natur, deren Wohlbefinden immer an erster Stelle steht. Außerdem wird hier in der Region sehr auf Produktqualität geachtet; und auch die Förderung von Start-ups funktioniert sehr gut. Wir haben unseren Betrieb 2015 als Spin-Off der Fondazione Edmund Mach aufgenommen. Anschließend waren wir bei Industrio Ventures angesiedelt, einem privaten Accelerator mit Sitz im „Polo Meccatronica“ in Rovereto. 2017 sind wir schließlich in den NOI Techpark eingezogen, wo wir gute Strukturen vorgefunden haben, auch wenn sie nicht ganz auf unsere spezifische Tätigkeit zugeschnitten waren. Gerade deshalb ist es so vorteilhaft, dass hier Forschungseinrichtungen und technische Partner Seite an Seite arbeiten und so zur Prozessoptimierung in der Produktentwicklung beitragen können. Es herrscht keine institutionelle Trennung vor; Einrichtungen wie Eurac Research und die Freie Universität Bozen arbeiten weiterhin autonom, sind aber dennoch im NOI Techpark nah beieinander, unter einem Dach. Und alle hier verfolgen ein gemeinsames Ziel: Sie wollen Innovation vorantreiben.“

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