Heidelberger Wissenschaftlern ist es gelungen, Mäuse erfolgreich mit gentechnisch veränderten Malaria-Erregern zu impfen. Sie schalteten das Gen UIS4 aus, das für die Entwicklung der Parasiten in infizierten Leberzellen notwendig ist, und nutzten diese entschärften Erreger als Impfstoff.
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Außerdem konnten die Forscher zum ersten Mal die genaue Funktion des UIS4-Gens zeigen: Es enthält den Bauplan für einen Eiweißstoff der äußeren Parasitenhülle, die den Eindringling in der infizierten Leberzelle umgibt. Durch diese Hülle findet ein ständiger Stoffaustausch mit der Leberzelle statt, der für die weitere Entwicklung des Malaria-Erregers entscheidend ist.
Diese Ergebnisse wurden jetzt online von der renommierten amerikanischen Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlicht. Bereits im Dezember 2004 hatte das Team von Dr. Kai Matuschewski und Dr. Ann Kristin Müller des Universitätsklinikums Heidelberg denselben Impferfolg, indem sie eine gentechnische Erreger-Variante (ohne das Gen UIS3) verwendeten. Die bedeutende Arbeit wurde in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht.
Impfstoff gesucht
An einer Malaria-Infektion sterben jährlich weltweit mehrere Millionen Menschen, vor allem in Afrika. Bislang ist es nicht gelungen, einen effektiven Impfstoff zu entwickeln. Große Hoffnung setzen die Forscher in Impfstoffe mit dem gesamten, unschädlich gemachten Erreger.
Der Plasmodium-Erreger wird von Stechmücken übertragen. Im so genannten Sporozoiten-Stadium befallen die Eindringlinge Leberzellen.
Sie rufen noch keine Symptome hervor, wandeln sich aber in den Leberzellen in eine für den Menschen lebensgefährliche Form um, die in rote Blutzellen eindringt und sich dort massenhaft vermehrt.
Gentechnik macht Erreger unschädlich
„Für einen potentiellen Impfstoff, müssen wir den Erreger unschädlich machen, bevor er sich in die gefährlichen Blutstadien verwandelt“, erklärt Dr. Matuschewski. In früheren Versuchen konnten die Forscher zeigen, dass die Parasiten-Gene UIS3 und UIS4 besonders aktiv sind, während sich der Erreger in Leberzellen entwickelt. Die Heidelberger Wissenschaftler stellten in Zusammenarbeit mit Kollegen in Seattle gentechnische Varianten des Erregers ohne UIS4-Gen bzw. UIS3-Gen her. Diese können zwar noch in Leberzellen eindringen, verbleiben danach aber in diesem ungefährlichen Entwicklungsstadium.
Die Forscher setzen diese entschärften Parasiten erfolgreich als Impfstoff in Mäusen ein: Das Immunsystem der Nager wurde aktiviert, so dass wiederholte infektiöse Moskitostiche keine Wirkung zeigten. „Wir hoffen, dass wir entsprechende Impfstoffe auch beim Menschen anwenden können“, sagt Dr. Matuschewski. „Dazu werden wir auch die genaue Funktion der von UIS3 und UIS4 kodierten Proteine bei der Entwicklung des Parasiten in der Leberzelle untersuchen.“
(Universitätsklinikum Heidelberg, 15.02.2005 – NPO)
