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Infektiöse Entwicklungsformen (Sporozoiten) in einer Immunfluoreszenz (Foto: Hygiene-Institut Heidelberg)
Entschärfte Angreifer als Malaria-Impfstoff

An einer Malaria-Infektion sterben jährlich weltweit mehrere Millionen Menschen, vor allem in Afrika. Bislang ist es nicht gelungen, einen effektiven Impfstoff zu entwickeln. Das könnte sich jetzt durch Impfstoffe ändern, die den gesamten, unschädlich gemachten Erreger enthalten.

Heidelberger Wissenschaftlern ist es gelungen, mit gentechnisch veränderten Malaria-Erregern Mäuse erfolgreich 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.

Außerdem konnte das Forscherteam von Dr. Kai Matuschewski und Dr. Ann Kristin Müller aus der Abteilung Parasitologie des Hygiene-Instituts des Universitätsklinikums Heidelberg 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.

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.

"Für einen potentiellen Impfstoff, müssen wir den Erreger unschädlich machen, bevor er sich in die gefährlichen Blutstadien verwandelt", erklärt 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 Matuschewski. "Dazu werden wir auch die genaue Funktion der von UIS3 und UIS4 kodierten Proteine bei der Entwicklung des Parasiten in der Leberzelle untersuchen."

WANC 15.02.05
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