Neuer Ansatz gegen BSE im Labor erfolgreich

Sie nutzten dazu einen Effekt, für dessen Entdeckung die US-Forscher Craig Mello und Andrew Fire mit dem diesjährigen Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet wurden. Scrapie ist eine Variante der Rinderseuche BSE und der menschlichen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Bis die Methode möglicherweise in der Humanmedizin eingesetzt werden kann, werden allerdings noch Jahre vergehen, relativieren die Forscher. Ihre Ergebnisse erscheinen in der nächsten Ausgabe des Journal of Clinical Investigation (Band 116, Ausgabe 12, Dezember 2006).

Scrapie, Creutzfeldt-Jakob und BSE gehören zu den ungewöhnlichsten Krankheiten, die Mediziner kennen. Ungewöhnlich deshalb, weil die Erreger augenscheinlich keine Viren oder Bakterien sind, sondern bloße Eiweißmoleküle, die so genannten Prion-Proteine. Merkwürdiger noch: Genau dieselben Prion-Proteine kommen auch in gesunden Tieren vor. Sie sind dort lediglich anders geformt. Bei Kontakt mit ihren „kranken Zwillingen“ verändern sie ihre Gestalt; sie werden ebenfalls „krank“. So setzt eine unaufhaltsame Kettenreaktion ein. Im Gehirn können sich die falsch geformten Prion-Proteine ablagern und dabei das Hirngewebe zerstören. Die Prionerkrankungen enden immer tödlich, oft allerdings erst Monate nach ihrem Ausbruch. Bis heute gibt es keine Therapie.

Bei Mäusen mit Scrapie heißt das krankmachende Prion-Protein PrP-Scr, die normale Variante dagegen PrP-C. PrP-C scheint bei Krankheiten wie dem Schlaganfall eine schützende Wirkung zu haben. Interessanterweise wirken Mäuse, die kein PrP-C produzieren können, aber völlig gesund. In diese Kerbe schlägt eine Therapie-Idee, die seit einigen Jahren in Forscherkreisen kursiert: Kann man nicht einfach die Produktion des „gesunden“ PrP-C in infizierten Tieren abschalten und damit dem „kranken“ PrP-Scr die Basis seiner Ausbreitung entziehen? Die Kettenreaktion würde so unterbrochen.

Neue Therapie-Idee

Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians Universität München und der Universität Bonn haben zusammen mit Kollegen vom Max-Planck-Institut in Martinsried getestet, ob dieser Ansatz funktioniert. Dazu haben sie die Produktion von PrP-C in Mäusen mit einem trickreichen Verfahren gedrosselt. Die Forscher nutzten dazu spezielle RNA-Moleküle; RNA ist eine Verwandte des Erbgutmoleküls DNA. Es gibt RNA-Typen – so genannte siRNAs -, die sich an spezifische Gene heften können und so verhindern, dass diese abgelesen werden. Die Produktion des entsprechenden Proteins kommt zum Erliegen. Dieser Effekt wird als RNA-Interferenz bezeichnet; seine Entdeckung wurde mit dem diesjährigen Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet. „Wir haben Hirnzellen von Mäusen so verändert, dass sie siRNAs gegen das 'gesunde' PrP-C-Protein herstellen konnten“, erklärt Professor Dr. Alexander Pfeifer, Direktor des Instituts für Pharmakologie der Uni Bonn. „In Zellkulturen ging die Produktion von PrP-C damit um bis zu 97 Prozent zurück.“

Dann testeten die Forscher, welchen Effekt diese siRNAs auf Scrapie-kranke Mäuse hatten. „Damit Hirnzellen siRNAs herstellen, muss man ihnen ein entsprechendes Gen einschleusen“, sagt Professor Dr. Hans Kretzschmar, Direktor des Prion-Zentrums der LMU München. „Wir werden es aber vermutlich nie schaffen, sämtliche Zellen im Gehirn mit diesem Gen auszustatten.“ Die Wissenschaftler wollten daher auch herausfinden, wieviele Zellen sie genetisch „aufmotzen“ müssen, um Scrapie oder ähnliche Erkrankungen erfolgreich zu therapieren. Sie erzeugten dazu Mäuse, bei denen nur ein Teil der Gehirnzellen siRNAs herstellen konnte. „Während die unbehandelten Mäuse im Schnitt nach 165 Tagen starben, lebten die behandelten Tiere deutlich länger“, fasst Kretzschmar die Ergebnisse zusammen.

BSE-resistente Rinder?

Um wieviel länger sie lebten, variierte: Konnten nur wenige Zellen siRNAs herstellen, starben die Tiere ähnlich früh wie die Kontrollmäuse – das heißt: im Schnitt nach 170 Tagen. Waren jedoch die Mehrzahl der Hirnzellen durch siRNA geschützt, überlebten die Mäuse die Prion-Erkrankung bis zu 230 Tage, also rund ein Drittel länger.

„Prinzipiell scheinen RNAi eine erfolgversprechende Behandlungsoption von Scrapie, Creutzfeldt-Jakob oder BSE zu sein“, betont Professor Pfeifer. „Bis die Methode beim Menschen eingesetzt werden kann, werden aber noch Jahre vergehen.“ Auch für die Tierzucht ist die Methode interessant: Mit ihr lassen sich im Prinzip Rinder züchten, die gar kein PrP-C herstellen können. Diese wären dann gegen BSE resistent.

Kontakt:
Professor Dr. Alexander Pfeifer
Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universität Bonn
Telefon: 0228/73-5411
E-Mail: alexander.pfeifer@uni-bonn.de
Professor Dr. Hans A. Kretzschmar
Zentrum für Neuropathologie und Prionforschung der LMU
Tel.: 089 / 2180-78000
E-Mail: Hans.Kretzschmar@med.uni-muenchen.de