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Eine sanftere Biotechnologie

Finalistin in der Kategorie "Lebenswerk" beim "European Inventor of the Year 2009"

Jahrzehntelang waren Enzyme nur eingeschränkt als Katalysatoren für chemische Reaktionen nutzbar. Aber dann entdeckte die deutsche Biochemikerin Maria-Regina Kula das katalytische Potenzial eines Enzyms namens Formiat-Dehydrogenase (FDH), das jetzt bei industriellen Herstellungsverfahren zum Einsatz kommt.

Maria-Regina Kula

Auf einen Blick

Erfinder: Maria-Regina Kula (D)

Erfindung: Leistungen im Bereich der Biochemie

Sektor: Biochemie

Unternehmen: Evonik

Eine Gruppe von Chemikalien, die sogenannten "Katalysatoren", sind ein zentraler Bestandteil der Chemie. Mit ihrer Hilfe können chemische Reaktionen mit geringer Aktivierungsenergie und bei relativ niedrigen Temperaturen ablaufen.

Der einzige Haken war bislang, dass Katalysatoren in der Regel sehr teuer sind. Und manche sind umweltschädlich. So blieben zahlreiche chemische Verfahren jahrzehntelang zu kostenaufwändig für industrielle Herstellungsverfahren.

Dies änderte sich, als die deutsche Biochemikerin Maria-Regina Kula das katalytische Potenzial eines natürlich vorkommenden Enzyms namens Formiat-Dehydrogenase (FDH) nachwies. 1983 hatte Kula das Enzym aus Hefe, genauer gesagt aus Candida boidinii, isoliert.

Allerdings bestand noch ein Problem: FDH ist in seiner natürlichen Form ziemlich unstabil. Kula konsultierte ihre Forschungspartnerin Martina Pohl, eine Fachfrau für Biomedizin am Forschungszentrum der Heinrich-Heine-Universität in Jülich. 2001 löste Pohl das Problem, indem sie einen FDH-Stamm gentechnisch stabilisierte.

Dieser natürliche Katalysator leitete eine neue Ära der "sanften" Biotechnologie in der Industrie ein. Das deutsche Unternehmen Evonik setzt Kulas patentiertes Verfahren bei der kommerziellen Herstellung von Stoffen für neue Arzneimittel gegen Krebs, Entzündungen oder Virusinfektionen ein.

Und die Einsparungen sind enorm: Eine Reaktion, für die zuvor chemische Katalysatoren im Wert von 2 000 EUR erforderlich waren, lässt sich nun zu Materialkosten von 2 EUR durchführen. Mit "sanften" Enzymen hergestellte Wirkstoffe sind mittlerweile Bestandteil von Medikamenten gegen Krebs, Asthma, hohe Cholesterinwerte und AIDS.

Während ihrer gesamten Karriere trat Kula entschieden für die Förderung von Frauen in der Wissenschaft ein. Die 71-jährige Erfinderin hat zahlreiche Auszeichnungen für ihre Arbeit erhalten, darunter das Bundesverdienstkreuz 1. Klasse im Jahr 1997 und den Deutschen Zukunftspreis im Jahr 2002.

Mehr zur Formiat-Dehydrogenase (FDH)

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