Man muss Werkstoffe verstehen, um ihre Belastungsgrenzen einhalten zu können, damit zum Beispiel ein Gebäude nicht plötzlich zusammenfällt. In der Architektur gibt es dafür den Fachbereich der Statik. Im Protein Engineering sind das die Fachbereiche Proteinfaltung und Protein Engineering. Die Molekularbiologin Dr. Sabine Stebel zeigt auf, dass die Designer der Spike-Proteine grundlegende Mechanismen ignoriert haben.
Protein Engineering ist auch unter den Begriffen Enzymoptimierung, „directed evolution“ (gerichtete Evolution) sowie durch den in der Coronapandemie oft genannten Begriff der „Gain-of-function-Forschung“ („Funktionsgewinnforschung“) bekannt.
Proteine sind Bausteine und somit Baumaterialien, mit denen in den Corona-Impfungen in einer ausgelagerten Produktionseinheit (Mensch) das Endprodukt (Spike-Protein) hergestellt wird, mittels eines extern gelieferten Bauplans („Impfung“).
Ist der Bauplan bereits stark fehlerhaft, weil dem Urheber die Grundlagen des Metiers nicht bekannt waren/sind, kann das Endprodukt großen Schaden anrichten.
Dual-Use Technologie
Proteinoptimierung, Proteindesign oder gerichtete Proteinevolution nutzt man, um Proteine (Eiweiße) für chemische Prozesse anzupassen. Rein chemische Synthesen können eine geringere Ausbeute eines gewünschten chemischen Endprodukts haben, als wenn man für einzelne Schritte Enzyme einsetzt, die für bestimmte Zwischenprodukte eine höhere Ausbeute erzeugen. Das Enzym muss jedoch in der chemischen Umgebung dieser Reaktion funktionieren. Es kann also notwendig sein, das Enzym zu stabilisieren, um einen niedrigen oder sehr hohen pH-Wert oder hohe Temperaturen zu tolerieren. Im Haushalt begegnen einem für bestimmte Zwecke optimierte Enzyme, z. B. im Waschmittel. Die Enzyme helfen dabei, Flecken aus der Kleidung zu entfernen, müssen aber dabei alle Waschtemperaturen und zugleich die waschaktiven Substanzen (Tenside) zulassen.
Man kann Eiweiße aber auch zu Kriegszwecken optimieren, indem man ein Protein wie das Spike-Protein mit gefährlichen, maximal schädlichen Zusatzeigenschaften wie eine Furin-Schnittstelle ausstattet. Sie dient als Signal für den Transport des Spike-Proteins in den Zellkern, wo sich das essenzielle Tumor-Suppressor-Protein p53, bekannt als „Wächter des Genoms“, befindet. p53 löst die Zell-Apoptose, den natürlichen programmierten Zelltod aus und schützt damit die Zelle vor Krebs. Das Spike-Protein kann p53 deaktivieren, mit allen damit einhergehenden Konsequenzen.
Methoden der Protein-Optimierung
Es gibt zwei grundsätzlich unterschiedliche Vorgehensweisen, wie man die Optimierung eines Enzyms bewirken kann: Rationales Design oder gerichtete Evolution.
Rationales Design ist genau das, wonach es sich anhört. Man überlegt sich anhand seines Vorwissens über ein Protein, wo man kontrolliert Aminosäuren (die Bausteine der Proteine) austauschen kann, um bestimmte Effekte zu erzielen. Dafür muss man das Protein jedoch sehr genau im Detail kennen und verstanden haben, wie es funktioniert. Beim Spike-Protein für den Corona-Impfstoff kam jedoch ein „rationales“ Design zum Einsatz, obwohl bis heute weder die Struktur noch die Funktionsweise des Spike-Proteins komplett geklärt sind.
Gerichtete Evolution ist eine durch Umweltbedingungen erzwungene Anpassung, die gewöhnlich in der Natur abläuft. Der evolutionäre Druck durch die Umwelt wird im Labor durch verschiedene Methoden in vitro (im Reagenzglas) simuliert und die Mutationen durch sogenannte error-prone PCR (Mutationen fördernde polymerase Kettenreaktion) künstlich erzeugt. Gerichtete Evolution hat mehrere Vorteile: Die Struktur und die Funktionsweise des Proteins kann unbekannt sein, da nicht funktionale Varianten durch die Selektion automatisch entfernt werden.
Beim Einsatz von rationalem Design muss man das erzeugte Enzym anschließend selbst auf seine Eigenschaften hin prüfen, was aber bisher für das Spike-Protein nicht erfolgt ist! Grundlegende biochemische Daten wie Temperaturstabilität, Bindungspartner, Struktur und chemische Stabilität wurden aber bis heute weder für die Ausgangs- noch für die neuen Varianten vollständig bestimmt. Und das wusste das Pharma-Unternehmen Pfizer auch.
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