EU-Forscher entwickeln neuen Ansatz zur Analyse von Krankheitserregern

Gute Nachrichten für die Impfstoffentwicklung: britische Forscher präsentieren einen neuen Screening-Ansatz für potenziell tödliche bakterielle Infektionserreger, der vor allem die Entwicklung von Impfstoffen beschleunigen könnte. Vorgestellt wurde die Studie, die teilweise du...

Gute Nachrichten für die Impfstoffentwicklung: britische Forscher präsentieren einen neuen Screening-Ansatz für potenziell tödliche bakterielle Infektionserreger, der vor allem die Entwicklung von Impfstoffen beschleunigen könnte. Vorgestellt wurde die Studie, die teilweise durch das mit fast 2,7 Mio. EUR unter dem Themenbereich Gesundheit des Siebten Rahmenprogramms (RP7) geförderte Projekt GAMEXP (Genomic approaches to metabolite exploitation from Xenorhabdus/Photorhabus) finanziert wurde, im Wissenschaftsjournal PLoS ONE.

Dem Forscherteam unter Leitung der Universität Exeter zufolge weiß man noch nicht viel über die Infektionsbiologie von Burkholderia pseudomallei (B. pseudomallei). Das Bakterium wird allerdings in den tropischen Regionen der Welt, etwa in Südostasien, als endemisch eingestuft, wo es die hochinfektiöse Erkrankung Melioidose hervorruft. "B. pseudomallei ist ein gram-negatives, fakultativ intrazelluläres Pathogen, das sich im Innern von Makrophagen vermehren kann", heißt es in der Studie. "Trotz der brisanten Wechselwirkung mit Makrophagen sind bislang aber nur wenige Faktoren im bakteriellen Erbgut charakterisiert, die den Erreger vor der Makrophagenaktivität schützen."

Das Forscherteam um Dr. Andrea Dowling vom Zentrum für Umwelt und Naturschutz der Universität Exeter entwickelte einen einfachen Screening-Test zur Isolierung virulenter Sequenzen in der DNA von B. pseudomallei. Die neue Methode ermöglicht eine Vielzahl von Tests zur Identifizierung von Abschnitten des genetischen Codes eines Pathogens, mit dem es ihm gelingt, dem Immunsystem Widerstand zu leisten.

"Das neue Verfahren liefert Informationen zu wichtigen Sequenzen, um die Funktionsweise des Erregers zu untersuchen und Impfstoffe gegen ihn zu entwickeln", erklärt Studienautorin Dr. Dowling. "Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden können wir mit dem neuen Test die Ursachen und den Infektionszyklus des Infektionserregers deutlich schneller analysieren."

Wie die Forscher beschreiben, erfolgt der Infektionsweg von B. pseudomallei über direkten Kontakt mit der Umwelt durch Schnitt- und Risswunden. Normalerweise würde das körpereigene Immunsystem die eindringenden Bakterien bekämpfen, B. pseudomallei hingegen kann sich problemlos im Körper ausbreiten, ohne vom Immunsystem angegriffen zu werden. Die Folge ist eine schwere Infektion.

Mit dem einfachen, aber hocheffizienten Screening-Test konnte das Team spezifische Sequenzen im genetischen Code von B. pseudomallei isolieren, die offenbar für die Resistenz gegenüber dem menschlichen Immunsystem verantwortlich sind.

"Hierzu verwendeten wir Pathogene aus einer Klon-Bibliothek, von denen jedes einen Abschnitt des Erbmaterials von Burkholderia enthält. Anschließend untersuchten wir die Fähigkeit jedes einzelnen Klons zur Abtötung von Immunzellen, um sogenannte Virulenzfaktoren zu finden - d.h. Abschnitte des Genoms, mit denen das Bakterium das Immunsystem umgeht", so Dr. Dowling.

"Mithilfe des Tests identifizierten wir die potenziellen Regionen dieses Virulenzfaktors viel schneller als mit herkömmlichen Methoden. Mit mikrobiologischen, zellulären und biochemischen Analyseverfahren untersuchen wir nun die Mechanismen dieser Faktoren und die Frage, ob die Bakterien durch Unterbrechung dieser Sequenzen daran gehindert werden können, das Immunsystem auszuschalten."

Die Forschungsergebnisse kommentiert Koautor Professor Richard ffrench-Constant von der Universität Exeter folgendermaßen: "Die Forschungen vermitteln tiefere Einblicke in diesen noch wenig erforschten, aber hochinfektiösen menschlichen Krankheitserreger und dessen Infektionsweg. Vor allem können wir damit auch Wirkstoffkandidaten für die Entwicklung dringend benötigter Impfstoffe identifizieren."

Die Forscher erklären, dass die neuen Methoden nicht nur der Erforschung von B. pseudomallei dienen, sondern auch auf andere Pathogene anwendbar seien.Weitere Informationen unter: University of Exeter: http://www.exeter.ac.uk/ PLoS ONE: http://www.plosone.org/home.action GAMEXP-Projekt: http://www.gamexp.eu/

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Vereinigtes Königreich