Das Projekt, das im Rahmen des „Ideenwettbewerbs Biotechnologie und Medizintechnik“ des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg für die nächsten neun Monate gefördert wird, steht am Anfang. Wiltschi und ihre Arbeitsgruppe planen, das Molekül EGF so zu verändern, dass es seinen Rezeptor auf der Oberfläche von Krebszellen blockiert und Krebszellen gegenüber dem Teilungssignal „taub“ macht. Das soll anders als heutzutage üblich nicht mithilfe von genetischer Manipulation geschehen. Gentechnisch hervorgerufene Mutationen in der kodierenden DNA-Sequenz haben oft Proteine zur Folge, die nicht mehr korrekt funktionieren. Im Fall des EGF könnte dies dazu führen, dass das Peptidmolekül gar nicht mehr an seinen Rezeptor bindet. Wiltschi und ihr Team wollen einen Schritt später in der Produktion des EGF in der Zelle ansetzen: Während die Aminosäuren zum Polypeptid zusammengebaut werden. Die Forscher können auf diese Weise Aminosäuren einpassen, die die Zelle sonst nicht verwendet. Diese unnatürlichen Proteinbausteine unterscheiden sich in ihrer Struktur oft nur minimal von dem jeweiligen natürlichen Baustein – oftmals sind lediglich einzelne Atome ausgetauscht. Sie haben aber genau die gewünschten Eigenschaften.

Um das zu erreichen, verwenden Wiltschi und ihr Team einen Ansatz, der bereits seit den 1950er Jahren bekannt ist, aber erst in den letzten Jahren Bedeutung für die Produktion von synthetischen Proteinen gefunden hat. Sie stellen EGF in E.-coli-Bakterienzellen her, die mehrere Aminosäuren, die sie zur Proteinbiosynthese benötigen, nicht selbst herstellen können. Im Labor wachsen und produzieren sie Proteine nur, wenn Forscher ihnen das fehlende Rohmaterial künstlich zuführen. „Dadurch haben wir die Kontrolle darüber, welche Aminosäuren die Organismen in ihre Proteine einbauen“, sagt Wiltschi. Denn die Forscher können statt der normalen, für die Proteinbiosynthese verwendeten Aminosäuren, auch synthetisch veränderte Aminosäuren zum Medium zusetzen. Durch die minimalen Strukturunterschiede zwischen den synthetischen und den natürlichen Bausteinen bleibt die dreidimensionale Struktur der so modifizierten Proteine weitgehend unverändert. Einige der unnatürlichen Bausteine haben aber außergewöhnliche chemische Eigenschaften, die die biologische Funktion der synthetischen Proteinvarianten nachhaltig verändern können. Möglicherweise auch so, dass EGF an seinen Rezeptor bindet und seine Funktion stört, anstelle ihn zu aktivieren.