RNA Protect - Innovative biologische Pflanzenschutzprodukte auf Basis hocheffizienter kleiner Ribonukleinsäuren (esiRNAs)

Der Einsatz von Chemikalien zum Pflanzenschutz in Landwirtschaft und Gartenbau ist oft ein
erhebliches Umweltproblem. Als alternatives und ökologisch tragfähiges Verfahren bietet sich an,
Kulturpflanzen mit Ribonukleinsäuren, RNAs, als Wirkstoffe gegen Pathogene zu behandeln. Die
Vorteile solcher ‚RNA-Vakzine‘ sind eine hohe Spezifität, d.h. ihre Anwendung kann auf ein
bestimmtes Pathogen fokussiert werden, sowie schnelle Adaptierbarkeit an neue Pathogene. RNAs
können mittlerweile kostengünstig hergestellt werden; als Biomoleküle werden sie in natürlichen
Prozessen abgebaut, die Umweltbelastung ist entsprechend gering. Über den gezielten Einsatz von
‚small interfering‘ siRNAs wird das ‚RNA silencing‘, eine zentrale Komponente des pflanzlichen
Immunsystems, angeschaltet. siRNAs entstehen während der natürlichen silencing Immunantwort
der Pflanze aus doppelsträngigen (ds) Ribonukleinsäuremolekülen eines infizierenden Pathogens
und werden dann gegen ebendiese RNAs antipathogen wirksam. Ein bisher ungelöstes Problem
war, dass unter den natürlichen Umständen der pflanzlichen Immunantwort nur ein verschwindend
geringer Anteil der generierten siRNAs letztlich gegen das Pathogen aktiv wird. Insofern war es
bisher ein Problem, für eine ‚RNA Vakzinierung‘ optimal einsetzbare siRNAs zu identifizieren.
In den letzten Jahren ist es uns gelungen ein Verfahren, den esiRNA screen, zu entwickeln, der
erlaubt, eben jene effektiven siRNAs, sog. esiRNAs, zu identifizieren, mit denen es nun möglich ist,
jedwede Art von Ziel-RNA über das silencing zu inaktivieren. Zudem konnten wir als
Applikationsform sog. edsRNAs etablieren, aus denen während des silencing vorwiegend esiRNAs
entstehen. Pflanzen konnten so hocheffizient und verlässlich wirksam gegen Infektionen
verschiedener Viren geschützt werden. Zudem konnten wir starke Hinweise erhalten, dass unsere
esiRNA/edsRNA Technologien in ähnlicher Form auch bei anderen Pflanzenpathogenen einsetzbar
sind. Ziel ist somit die Erstellung eines dynamischen Portfolios esiRNA-basierter Vakzine im
Pflanzenschutz gegen verschiedene, ökonomisch wichtige Pathogene. Der Einsatz neuer,
ausschließlich esiRNA-basierter RNA Vakzinierungsverfahren ist somit im gesamten
Agrarsektor bei der Bekämpfung verschiedener Arten von Pflanzenpathogenen denkbar. Das
potenzielle Verwertungspotenzial ist also erheblich.
Wir haben die esiRNA screen-Technologie, die technisch anspruchsvoll ist, mittlerweile als
Routineverfahren etabliert das durch ein bis zwei Personen in einem durchschnittlich ausgestatteten
molekularbiologischen Labor inkl. Pflanzenbrutschränken durchgeführt werden kann. Der Zeitraum,
in dem esiRNAs gegen ein bestimmtes Pathogen identifiziert und getestet werden können, ist mit 4-
8 Monaten kurz. Vor dem Hintergrund dieser Kernkompetenz sind mehrere Verwertungsszenarien
für diese innovative Technologie denkbar, die oben ausgeführt sind.
Die beantrage Machbarkeitsphase im Ideenwettbeerb „Neue Produkte für die Bioökonomie“ soll
entsprechend folgenden Zielen dienen: Die Anwendbarkeit der Technologie gegen verschiedene
Pflanzenpathogene, insbesondere gegen ökonomisch wichtige Pathogene wie Insekten und Pilze
soll demonstriert und mit neuen Formen des ‚delivery‘ fundiert werden. Die Schutzrechte sollen
weiter ausgebaut werden, und es sollen Szenarien zur anschließenden wirtschaftlichen Verwertung
der neu entwickelten innovativen Produkte für den biologischen Pflanzenschutz weiter fundiert und
vorbereitet werden, wobei der Fokus aus heutiger Sicht auf der Ausgründung eines Start-up liegt.
Das vorgestellte Projekt ist eines von mehreren translationalen Projekten, die aus der
Grundlagenforschung meiner Abteilung heraus in den letzten Jahren entstanden sind (siehe auch
CV über den angegebenen link). So ist ein Produkt, SynTuraTM AcrometrixTM, seit 2011 im
Produktportfolio von Thermo Fischer. Mit Unterstützung durch das Go-Bio Programm des BMBF
wurde 2017 das Unternehmen VEROVACCiNES® gegründet, das hefebasierte antivirale Vakzine
gegen Tierkrankheiten entwickelt und dessen Ko-Geschäftsführer ich bin. Hier konnte ich auch
Erfahrungen bei der Einwerbung von Venture-Capital und bei der Etablierung von Kooperationen
mit anderen Unternehmen sammeln. Es würde mich sehr freuen, wenn es auf lange Sicht gelänge,
ein Unternehmen ins Leben zu rufen, das u.a. von ehemaligen Mitarbeitern meiner Abteilung
betrieben werden würde, das RNA-Vakzine gegen Pflanzenpathogene entwickelt und vertreibt.