Zum Hauptinhalt springen

Malaria – Mit einem Cocktail gegen die Verwandlungskünstler

Plasmodien, die einzelligen Erreger der Malaria, haben eine Vielzahl von Mechanismen entwickelt, mit denen sie der Immunabwehr des Menschen immer wieder entkommen.

Die Parasiten verstecken sich im menschlichen Organismus innerhalb von Zellen. Als „Sporozoiten“, die mit der Speichelflüssigkeit der weiblichen Anophelesmücke in die Blutbahn gelangen, erreichen sie innerhalb von nur 30 Minuten die Leber. Jeder einzelne Sporozoit, der hier eindringt, produziert bis zu 40000 Nachkommen, „Merozoiten“ genannt, die dann ausschwärmen und binnen zehn Minuten die ersten roten Blutkörperchen (Erythrozyten) befallen.

Malaria-Zyklus - Wikipedia

Komplizierter Zyklus: So vermehren sich Plasmodien, die Erreger der Malaria. (Von Chb, Wikipedia)

 

Die Nachkommen dieser Blutstadien befallen dann in regelrechten Angriffswellen immer neue Erythrozyten und lösen damit die Fieberschübe aus, die mit der Malaria einhergehen. Innerhalb einer Woche vollendet sich der fatale Kreislauf, wenn – bei einem erneuten Stich – geschlechtliche Formen des Parasiten in die Mücke gelangen, um dort den Lebenszyklus abzuschließen.

Dem Immunsystem bleibt also wenig Zeit, seine Abwehrwaffen zu mobilisieren. Außerdem deutet vieles darauf hin, dass die Plasmodien gelernt haben, nur solche Oberflächenstrukturen zu präsentieren, die sich die körpereigene Abwehr nicht „merken“ kann. Die Zellen des Immunsystems erkennen nicht die kompletten Eiweiße, wie sie auf der Hülle des Parasiten vorkommen, sondern immer nur kurze Bereiche (Epitope).

Ein Großteil der Forschung konzentriert sich heute darauf, diejenigen Epitope zu finden, die das Immunsystem optimal stimulieren. Dazu werden die Eiweißstrukturen auf den Parasiten durchgemustert und in einzelne Bruchstücke zerlegt. Computervorhersagen sollen dabei helfen, besonders markante (immunogene) Epitope zu finden. Diese können dann im Labor nachgebaut oder mit gentechnischen Mitteln vervielfältigt werden.

Obwohl die B-Zellen des Immunsystems bei der Infektion Antikörper in großen Mengen produzieren, ist der betroffene Mensch dennoch nicht geschützt. Durch Anregung der T-Zellen hoffen viele Wissenschaftler, die noch ungenutzten Kräfte der menschlichen Immunabwehr wecken zu können. T-Zellen zerfallen in mehrere Untergruppen, von denen z. B. die ‚Killerzellen in der Lage sind, von Erregern infizierte Zellen zu zerstören. Ihren Einsatzbefehl hierfür bekommen sie von den T-Helferzellen.

Die Helferzellen können die Bruchstücke des Parasiten aber nicht alleine erkennen. Fresszellen (Makrophagen) fallen über die Parasiten her, kurz danach tauchen die Bruchstücke (Antigene) der Eindringlinge wieder an deren Oberfläche auf. Die Bruchstücke hängen dabei an einer Eiweißstruktur, die von den Experten kurz MHC-Antigene genannt wird. Die Kombination aus MHC-Antigen und fremdem Antigen dient schließlich als Signal für die Helferzellen, die Fresszellen zu aktivieren.

Erschwert wird die Suche der Wissenschaftler nach den „besten“ Epitopen dadurch, dass es vermutlich Hunderte verschiedener MHC-Moleküle gibt. Sie kennzeichnen körpereigenes Gewebe und sind auch für die Abstoßungsreaktionen nach Transplantationen verantwortlich. Es gilt also, Epitope zu finden, die mit möglichst vielen MHC-Antigenen eine Bindung eingehen können.

Ein zusätzliches Problem besteht darin, dass die Sporozoiten auf dem Weg in die Leber einen Teil ihrer Hülle abwerfen. Antikörper, die an diese Hülle binden, können dem Parasiten daher nichts anhaben. Die Merozoiten, die die Leber verlassen, erscheinen sogar in völlig neuer Verkleidung. Ein Impfstoff wird also aus einem „Cocktail“ bestehen und eine Vielzahl von Epitopen enthalten müssen, die für die verschiedenen Entwicklungsstufen des Parasiten charakteristisch sind.

Man wird sich dabei bemühen, vor allem solche Oberflächenstrukturen anzugreifen, die für die Plasmodien lebenswichtig sind. Infrage kämen etwa Bruchstücke der Eiweiße, mit denen die Erreger an Leberzellen und rote Blutkörperchen binden.

Hier taucht ein weiteres Problem für die Forscher auf: Zwischen den vielen verschiedenen Malariastämmen, die in den betroffenen Ländern vorkommen, existieren wiederum Unterschiede in den Oberflächen-Proteinen. Ein Impfstoff müsste aber gegen Erreger-Stämme auf der ganzen Welt wirksam sein.

(erschienen in der WELT am 28 Juni 1989)

59-info@2xWas daraus geworden ist: Die Vorstellung eines Impfstoffes, der so wie bei vielen Kinderkrankheiten mit einer Spritze 100-prozentigen Schutz verleiht, hat sich bei der Malaria als reines Wunschdenken erwiesen. Schon auf der Wissenschaftspressekonferenz in Bonn, die diesem Bericht zugrunde lag, waren durchaus kritische Töne zu hören, etwa von Professor Hanns Seitz, damals Direktor am Institut für Medizinische Parasitologie der Universität Bonn. „Mehr als ein Jahrzehnt intensiver Forsschung lassen erkennen, dass die Immunologen sich mit ihren Prognosen verschätzt haben, und dass ihre Voraussagen zu optimistisch waren“, sagte Seitz damals meiner Kollegin Dr. Vera Zylka.

Es gibt aber auch gute Nachrichten: Die Zahl der Toten ist von jährlich ca. drei Millionen auf etwa 600000 gesunken, seit die Weltgesundheitsorganisation und Stiftungen wie die Bill & Melinda Gates Foundation begonnen haben, den Erreger mit Insektiziden und Moskitonetzen in Schach zu halten. Und im Juli 2015 hat die Europäishe Arzneimittelbehörde dann die Zulassung eines Impfstoffes empfohlen, der für Babys in Risikogebieten gedacht ist und der in Studien zwischen 27 und 48 Prozent der Erkrankungen verhindern konnte, wie die Frankfurter Allgemeine Zeitung berichtet. Folgt die EU-Kommission der behördlichen Empfehlung, wäre „Mosquirix“ der erste zugelassene Malaria-Impfstoff überhaupt.

 

Wie eine Prise Salz dem Kropf vorbeugt

Am Wochenende trat eine veränderte Vorschrift über den Jodgehalt von Speisesalz in Kraft. Die Erlaubnis, Jodsalz auch in industriell gefertigten Lebensmitteln und in der Gemeinschaftsverpflegung einzusetzen, schafft die Grundlage, den Kropf nun auch in der Bundesrepublik wirkungsvoll zu bekämpfen.

Endlich sind Vorschläge des Arbeitskreises Jodmangel berücksichtigt worden: Die Änderung der Verordnung über jodiertes Speisesalz schafft jetzt die Voraussetzungen, den Anteil des lebenswichtigen Spurenstoffes Jod in der Nahrung zu erhöhen. Aufgrund dieser Maßnahme erwarten die Mediziner, dass der hohe Anteil an Jodmangelkrankheiten – Vergrößerung und Funktionsstörungen der Schilddrüse – langfristig zurückgedrängt werden kann.

Obwohl die Weltgesundheitsorganisation (WHO) die Aufnahme von täglich mindestens 150 Mikrogramm (millionstel Gramm) Jod empfiehlt, liegt die durchschnittliche Menge, die Erwachsene im Bundesgebiet zu sich nehmen nur bei etwa 70-80 Mikrogramm am Tag. Die Folge dieser Unterversorgung wird im europäischen Vergleich sichtbar: Die Bundesrepublik weißt unter ihren Nachbarländern die bei weitem höchste Kropfbildungsrate auf.

Sechs bis acht Millionen Menschen leiden hierzulande an dieser krankhaften Vergrößerung der Schilddrüse. 80000 Operation pro Jahr als direkte Folge des Jodmangels bilden im internationalen Vergleich die einsame Spitze, wie Professor Peter Scriba vom Arbeitskreis Jodmangel gestern in Bonn mitteilte. Die Kosten in Höhe von fast einer Milliarde Mark, die jährlich durch Diagnose und Behandlung der jodbedingten Mangelkrankheiten entstehen, wären allein durch die Beseitigung des Joddefizits in der Bevölkerung zu vermeiden.

Durch die neue „Verordnung über jodiertes Speisesalz“ des Bundesministeriums für Jugend, Familie, Frauen und Gesundheit (BMJFFG) wird nun die Voraussetzung geschaffen, diesen Nährstoffmangel auf breiter Basis zu beheben. Der Einsatz von Jod bei der industriellen Herstellung von Lebensmitteln und in der Gemeinschaftsverpflegung – zum Beispiel Kantinen, Bundeswehr, Altersheime – war bisher nicht erlaubt. Hierzulande hatte man die Verwendung von Jodsalz immer sehr restriktiv gehandhabt: War jodiertes Kochsalz im Nachbarland Schweiz die Regel, so wurde es in der Bundesrepublik nur in Ausnahmefallen benutzt.

Vor acht Jahren ermöglichte der Gesetzgeber dann Jodkonzentrationen von 20 Milligramm pro Kilogramm Kochsalz. Die freiwillige Verwendung des Speisesalzes mit Jodzusatz im privaten Haushalt brachte jedoch nicht den gewünschten Effekt.

Da die Verwendung von Jodsalz die betreffenden Lebensmittel automatisch unter die Diätverordnung fallen ließ, waren mit der industriellen Herstellung und der Verwendung in Großküchen besondere Auflagen verbunden. Das Jodsalz wurde deswegen bei der Produktion von Lebensmitteln und Fertiggerichten praktisch nicht verwendet. Der Anteil an gewerblich vorgefertigten Lebensmitteln und Fertiggerichten liegt aber bei etwa 80 Prozent der Gesamtnahrungsaufnahme – der Verbrauch an jodiertem Speisesalz im Privathaushalt ist dagegen nur „ein Tropfen auf den heißen Stein“.

Der Arbeitskreis Jodmangel, der sich aus Medizinern, Ernährungswissenschaftlern und Lebensmittelchemikern zusammensetzt, erhofft sich nun einen Rückgang der Kropfhäufigkeit auf unter drei Prozent. Wie der Sprecher der Vereinigung, Professor Dieter Hötzel betonte, sei ein gesundheitliches Risiko durch die Jodsalzprophylaxe nicht zu erwarten, da mit den neuen Maßnahmen nur ein Mangel an einem Spurenelement ausgeglichen wird, das uns die Natur nicht in ausreichenden Mengen bereitstellt.

(erschienen in der WELT am 27. Juni 1989)

Was ist daraus geworden? Offe59-info@2xnbar hat die neue Verordnung ihren Zweck erfüllt. Die Jodversorgung der deutschen Bevölkerung ist von damals durchschnittlich 70 – 80 Mikrogramm auf etwa 110 – 120 Mikrogramm im Jahr 2003 gestiegen, schätzt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung. Damit liegt man nun im mittleren unteren Bereich der von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) geforderten Zufuhr. Auch der Arbeitskreis Jodmangel bestätigt, dass Deutschland kein Jodmangelgebiet mehr ist. Dennoch sei die Versorgung nicht optimal, auch weil viele Herzpatienten ermahnt werden, ihre Salzzufuhr zu drosseln. Das neue Motto des Arbeitskreises lautet deshalb: „Wenn Salz, dann Jodsalz“.

Tübinger Wissenschaftler entwickeln neuen Impfstoff gegen Hepatitis A

Einen Impfstoff gegen die infektiöse Variante der Leberentzündung (Hepatitis A) zu entwickeln, ist jetzt Prof. Bertram Flehmig vom Hygieneinstitut der Universität Tübingen und seinen Mitarbeitern gelungen.

In der Bundesrepublik sind nach einer Studie 96 Prozent der jungen Erwachsenen ohne Schutz gegen die Krankheit, die durch das Hepatis-A-Virus (HAV) verursacht wird und sich durch verunreinigte Lebensmittel rasch ausbreiten kann. Die einzige Möglichkeit, Risikogruppen zu schützen, war bislang die passive Immunisierung, das heißt die Gabe von Antikörpern, die aus dem Blut von Hepatitiskranken gewonnen wurden. Das Krankheitsbild der Hepatitis A ist dem der Serumhepatitis (Hepatitis B) sehr ähnlich, jedoch in den meisten Fällen nicht chronisch.

Die Tübinger Wissenschaftler impften Freiwillige mit zuvor durch Formalinbehandlung abgetöteten und daher nicht mehr vermehrungsfähigen Viren. Nach dreimaliger Impfung wiesen die Testpersonen – es handelt sich um Studenten der Universität Tübingen – große Mengen an schützenden Antikörpern auf. Wie Flehmig mitteilte, waren diese auch ein Jahr nach der Impfung nicht wesentlich verringert. Bei der passiven Impfung dagegen ist der Schutz nur von kurzer Dauer, da die fremden Antikörper rasch wieder abgebaut werden.

Die Arbeitsgruppe, die sich seit 1980um Verfahren zur Vermehrung des Hepatitis-A-Virus (HAV) bemühte, umfasst nur vier Mitglieder. Um so erstaunlicher ist es, dass die Forscher den großen Pharmaunternehmen zuvorkamen.

Während andere versuchten, das komplette Virus oder dessen Teile mit gentechnischen Mitteln zu vervielfältigen, setzte Flehmig auf die Vermehrung einer abgeschwächten Variante in Kulturen menschlicher Zellen. „Ich habe immer geglaubt, dass man es mit Zellkulturen machen kann“, erklärt der Forscher seinen Erfolg.

Verschiedene Impfstoffhersteller haben bereits Interesse an einer Produktion des Impfstoffes angemeldet. Wenn alles gutgeht, könne die Zulassung bereits in einem Jahr erfolgen. Ein allgemeines Impfprogramm gegen die Krankheit hält Flehmig nicht für sinnvoll. Auch die Weltgesundheitsorganisation hatte sich bereits früher gegen ein umfassendes und daher entsprechend kostenaufwendiges Programm ausgesprochen. In Afrika, Südamerika und Asien ist die Infektion weit verbreitet.

Profitieren von dem neu entwickelten Impfstoff könnten vor allem Touristen aus den westlichen Nationen, die in Länder reisen, in denen die Hepatitis A häufig auftritt.

(erschienen am 23. Juni 1989 in der WELT)

59-info@2xWas ist daraus geworden? Einen Impfstoff gegen Hepatitis A gibt es mittlerweile Allerdings wurde er nicht wie angekündigt 1990 von der Tübinger Arbeitsgruppe auf den Markt gebracht, sondern erst 1995 durch die Firma Merck, wo Maurice Hilleman ebenfalls einen Formalin-inaktivierten Virusstamm genutzt hatte. Flehmig ist mittlerweile einer von sechs Gesellschaftern der Biotechfirma Mediagnost, wo er sich immer noch mit Hepatitis A beschäftigt. Als Forschungsdirektor zielt er nun darauf, eine Variante des Impfstoffes zu schaffen, die auch für Entwicklungsländer erschwinglich wäre, berichtete im Juli 2012 das Schwäbische Tageblatt.

Patentverbot in der EG für Tiere und Pflanzen?

Anders als in den USA soll es innerhalb der EG auch weiterhin verboten bleiben, Patente für Tiere und Pflanzen zu vergeben. Im Rahmen des Europäischen Patentübereinkommens (EPÜ), das auch für die Bundesrepublik Gültigkeit besitzt, ist es dagegen möglich, Mikroorganismen wie Hefen, Bakterien und Viren sowie deren Produkte unter Patentschutz stellen zu lassen.

Auch die Verfahren, mit denen die Mikroorganismen verändert werden können, sind demnach prinzipiell schützbar. Dies berichteten gestern der Abgeordnete des Europaparlamentes Willie Rothley (SPD) und der Bundestagsabgeordnete Heinz Seesing (CDU) vor der Wissenschaftspressekonferenz in Bonn.

Gerade erst 14 Monate ist es her, dass in den USA eine gentechnisch veränderte Maus patentiert wurde, die als Modell für die Entstehung von Brustkrebs dienen soll. Inzwischen wurde in den Vereinigten Staaten eine große Anzahl von Patentanträgen gestellt.

Wie Seesing berichtete, werde sich der Rechtsausschuss des Bundestages demnächst mit der Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaften über den Schutz biotechnologischer Verfahren befassen. Sie soll neue Entwicklungen in der Biologie mit dem geltenden Patentrecht in Einklang bringen.

Der Rechtsausschuss will es auf nationaler Ebene beim derzeitigen Patentrecht belassen, so Seesing. Der Ausschuss hat die Bundesregierung aufgefordert, sicherzustellen, dass bei einer Neuordnung innerhalb der EG das Verbot der Patentierung von Pflanzensorten und Tierrassen bestehen bleibe.

Für den 21. Juni kündigte Seesing einen umfangreichen Bericht des Ausschusses für Forschung und Technologie an, der dem Deutschen Bundestag vorgelegt werden soll. Mit dem Dokument wird die Beratung des Ausschusses über den Bericht der Enquete-Kommission „Chancen und Risiken der Gentechnologie“ abgeschlossen, in dem die Kommission vorgeschlagen hatte zu prüfen, ob eine Erweiterung des Patentschutzes für Pflanzen und Tiere nötig ist.

Rothley befürwortete, die Pflanzensorten eher im Rahmen des Sortenschutzrechtes, Tiere dagegen im Patentrecht zu behandeln.

(erschienen in der WELT am 14. Juni 1989)