Malaria: Enzym frisst rote Blutkörperchen

Strukturanalyse ermöglicht die Entwicklung neuer Therapien

Malaria ist noch immer eine der tödlichsten Seuchen weltweit. Der Erreger zerstört die roten Blutkörperchen und löst so die schween Symptome aus. Jetzt haben Forscher das Enzym identifiziert, das für die Zerstörung verantwortlich ist. Die Analyse seiner Struktur eröffnet neue Möglichkeiten für effektive Wirkstoffe gegen die Infektionskrankheit.

Malaria-Erreger Plasmodium

Jährlich erkranken zwischen 350 und 500 Millionen Menschen vor allem in den Tropen und Subtropen an der Malaria, und mehr als eine Millionen überleben die fiebrige Infektionskrankheit nicht. Die Infektion wird durch einen einzelligen Parasiten namens Plasmodium falciparum verursacht, der durch die Stechmücke Anopheles auf den Menschen übertragen wird. Im Menschen befallen die Parasiten Leberzellen und rote Blutkörperchen. In letzteren vermehren sie sich zu großen Stückzahlen und bauen dabei das Hämoglobin ab, um Aminosäuren für ihre Ernährung zu gewinnen.

Die medikamentöse Behandlung der Krankheit wird zunehmend schwieriger, da die Parasiten weltweit Resistenzen gegen die vorhandenen Malaria- Arzneimittel entwickelt haben. Neue Medikamente zur Behandlung der Malaria werden also dringend benötigt. Einen wichtigen Schritt in diese Richtung haben nun die Forscher um Professor Rolf Hilgenfeld vom Institut für Biochemie der Lübecker Universität getan, die hier seit drei Jahren die molekularen Grundlagen von Infektionen durch Viren und andere Erreger erforschen. Sie untersuchten, wie das Enzym Falcipain-2 des Malaria-Parasiten das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen bindet und abbaut.

Strukturanalyse ermöglicht Hemmstoffentwicklung

Sie fanden heraus, dass Falcipain-2 vor allem das in den infizierten Blutkörperchen vermehrt entstehende Methämoglobin regelrecht auffrisst, weniger dagegen die Sauerstoff transportierende, reduzierte Form des Hämoglobins. Außerdem klärten die Lübecker Forscher mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse die dreidimensionale Struktur des Enzyms auf und sind damit jetzt in der Lage, gezielt Hemmstoffe gegen Falcipain-2 zu entwerfen.

Gleichzeitig suchen sie zusammen mit eben jenem Institut in Shanghai, an welchem Artemisinin entdeckt wurde, nach Stoffen aus chinesischen Heilpflanzen, die Falcipain-2 hemmen und damit die Malaria heilen können. Noch vor Bekanntwerden des Erfolgs aus der Lübecker Biochemie gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft bekannt, dass sie die Malaria-Arbeiten des Instituts in den nächsten zwei Jahren mit ca. 100.000 Euro fördern wird.

(Universität Lübeck, 31.08.2006 - NPO)