Wissenschaftlern des Serono Pharmaceutical Research Institute in Genf ist es gelungen, eine neue, hochsensitive Methode zum Nachweis von Prionen zu entwickeln. Damit könnten möglicherweise schon bald die Erreger von BSE und anderen Prionenerkrankungen durch einen einfachen Bluttest nachgewiesen werden. Die Arbeit ist in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts Nature erschienen.
Prionen sind die Erreger von Scrapie, BSE und der neuen Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Dabei handelt es sich um nukleinsäurefreie Proteine. Sie vermehren sich dadurch, dass sie die räumliche Molekülstruktur der im Wirtsorganismus natürlicherweise vorhandenen Prionproteine der ihren anpassen. Dadurch entstehen neue Prionen, die einerseits weitere Prionproteine umwandeln und andererseits durch Zusammenlagerung unlösliche Plaques im Gehirn bilden. Durch die Plaquebildung wird die Geschwindigkeit der Prionvermehrung gebremst, da die Moleküle im Innern der Plaques keine weiteren Umwandlungen auslösen können.
Bisher gibt es keine ausreichend empfindliche Methode, um Prionen im Blut erkrankter Tiere oder Menschen nachzuweisen. Die Strategie der Forschergruppe von Claudio Soto bestand darin, Prionen vor dem eigentlichen Nachweis zu vermehren, indem der natürliche Verlauf einer Prioneninfektion beschleunigt im Reagenzglas nachgeahmt wird.
Dazu mischten die Wissenschaftler ein verdünntes Homogenat aus Hirngewebe Scrapie-infizierter Goldhamster mit Gehirnhomogenat gesunder Tiere. Die in diesem Reaktionsansatz gebildeten Aggregate wurden stündlich durch kurze Ultraschallbehandlungen wieder aufgelöst. Das bewirkt die Freisetzung vorher inaktiver Prionen und damit eine Beschleunigung der Kettenreaktion. Durch mehrere Zyklen von Inkubation und Beschallung wird so eine anfangs nicht nachweisbare Menge an Prionen auf ein Vielfaches erhöht. Die infektiösen Proteine sind dann durch chemische Standardverfahren leicht nachzuweisen.
“Theoretisch können wir dadurch ein einzelnes Prionmolekül amplifizieren”, sagt Soto. Bevor aber ein auf dieser Methode basierender diagnostischer Test entwickelt werden kann, muss nachgewiesen werden, dass die vermehrten Prionen infektiös sind. Außerdem bleibt zu klären, ob das Blut infizierter Tiere und Menschen tatsächlich ? wie allgemein vermutet ? Prionen enthält. Erste Untersuchungen dazu sind nach Aussage von Soto vielversprechend verlaufen.
Zurzeit können Prionen nur aus Gehirnproben nach dem Tod der Erkrankten nachgewiesen werden. Es besteht dringender Bedarf nach einem empfindlicheren Testverfahren, das geringste Erregermengen im Blut lebender Tiere und Menschen nachweist.
Eine schematische Darstellung des Vermehrungsverfahrens finden Sie hier als Download oder als Grafik.
Joachim Czichos
