Ein essbarer, in Tomaten eingebauter Impfstoff gegen HIV – klingt absonderlich, könnte aber bald Realität werden. Russische Wissenschaftler haben bereits ein Gen in Tomatenpflanzen eingeschleust, dass ein gegen HIV wirksames Antigen produziert. Das Gen erzeugt Proteine, die den Virenproteinen ähneln und damit das Immunsystem gegen das Virus mobilisiert. Die Entwicklung eines essbaren Impfstoff soll der nächste Schritt sein.
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Die Wissenschaftler vom Institut für biologische Chemie und Grundlagenmedizin in Novosibirsk gemeinsam mit Kollegen aus Irkutsk und dem amerikanischen Maryland haben nachgewiesen, dass das in die Tomatenpflanzen integrierte Gen auch in den Früchten vorhanden ist. Das vom Gen exprimierte Protein fand sich nicht nur in den Tomatenblattern sondern auch in den Tomaten selbst. Die Wissenschaftler wählten bewusst Tomaten als Versuchspflanzen, weil diese nicht nur roh essbar sind, sondern auch in Russland gut wachsen.
Um das richtige Gen in die Tomaten einzuschleusen konstruierten die Forscher zunächst einen so genannten agro-bakteriellen Vektor, ein Bakterium, das das gesuchte Gen enthält und zudem als Genfähre dienen kann. In die ringförmige Plasmid-DNA dieser Bakterien schleusten sie das künstliche Proteingen ein, dass als Antigen gleich für mehrere Virusprotein fungieren sollte. Um die Übertragung in das Genom der Tomate zu garantieren, wurde der Bakterienkultur zudem noch ein Mosaikvirus zugesetzt, um das Zielgen zu aktivieren.
Diese komplexe Konstruktion mitsamt der Bakterienkultur injizierten die Forscher anschließend Tomatenkeimlingen und kultivierten diese erst auf einem speziellen Nährmedium, später in normaler Erde. Mithilfe der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) konnten die Forscher nachweisen, dass das Gen tatsächlich in den Pflanzen präsent war. Weitere Tests ergaben, dass es zudem auch das gewünschte Protein produzierte – und dies sowohl in den Blättern der Pflanzen, als auch wie erhofft in der Tomatenfrucht. Und die Wissenschaftler sind inzwischen sogar noch einen Schritt weiter: Sie konnten zeigen, dass das Gen auch an die Pflanzen der nächsten Generation vererbt wurde.
„Die transgenen Tomatenpflanzen sind in Bezug auf die Möglichkeit, einen essbaren Impfstoff gegen HIV/Aids zu erzeugen, durchaus ernstzunehmen“, erklären die Forscher. Einmal mit der Nahrung aufgenommen interagiert das Antigen mit den Schleimhäuten des Verdauungstrakts und aktiviert dort den so genannten mukösen Typ der Immunreaktion. Als Folge produziert der Organismus Antikörper gegen das Virusprotein und ist damit gegen eine Infektion besser gerüstet. Der Vorteil der essbaren Impfstoffe gegenüber Injektionen besteht neben den geringen Kosten und der einfachen Handhabung auch in einem niedrigeren Infektionsrisiko – und schmecken tun sie auch noch.
(Informnauka (Informscience) Agency, 19.08.2004 – NPO)
