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Pioniere in der Behandlung von Durchfallerkrankungen

PALO ALTO – Nach den verheerenden Schäden, die das Erdbeben im Januar und Wirbelsturm Tomas in diesem Monat in Haiti in Form von Obdachlosigkeit, Elend und Unterernährung angerichtet haben, ist das Land nun mit einer sich ausbreitenden Cholera-Epidemie konfrontiert.  Mindestens 8.000 Menschen befinden sich deshalb momentan in Krankenhäusern und beinahe 600 Patienten sind schon an dieser durch Wasser übertragenen  bakteriellen Infektionskrankheit gestorben. Angesichts der Tatsache, dass sauberes Wasser Mangelware ist und es auch an sanitärer Grundversorgung und medizinischen Einrichtungen fehlt, werden diese Zahlen mit Sicherheit steigen.  

Auch ohne Naturkatastrophen rangiert Durchfall in Entwicklungsländern bei Kindern unter fünf Jahren an zweiter Stelle der tödlichen Infektionskrankheiten (übertroffen nur von Atemwegserkrankungen). Jedes Jahr sterben zwei Millionen Kinder an Durchfall. Aber diese Zahlen könnten aufgrund einer überaus intelligenten Innovation einer aufstrebenden Firma im Bereich der Biowissenschaften schon bald ebenso der Vergangenheit angehören wie Todesfälle aufgrund von Pocken und Beulenpest.

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Seit den 1960er Jahren bestand die Standard-Behandlung der kindlichen Durchfallerkrankung in den Entwicklungsländern in einer von der Weltgesundheitsorganisation entwickelten, oral verabreichten Rehydratationslösung auf Glukose-Basis und mit einem hohen Natrium-Anteil. Dieses einfache Produkt war revolutionär. Damit wurden zahllose Menschenleben gerettet und der Bedarf an kostspieligen (oftmals unmöglichen) Krankenhausaufenthalten sowie an intravenösen Maßnahmen zur Rehydratation wurde gesenkt..

Doch dieses Produkt änderte nichts an der Schwere oder Dauer der Erkrankung, die mit der Zeit zu Mangelernährung, Anämie und anderen chronischen Gefahren für die Gesundheit führt. Auch andere Behandlungsansätze und Präventionsmaßnahmen – einschließlich Änderungen in der Gesundheitspolitik, Verbesserungen in der Wasseraufbereitung und die Entwicklung von Impfstoffen – haben nicht zu signifikanten kostengünstigen Ergebnissen geführt.

Die Lösung (sowohl im buchstäblichen als auch im übertragenen Sinne) könnte eine ebenso geniale wie leistbare Innovation der Firma Ventria Bioscience sein, die Hightech mit einfachen Komponenten verbindet und die sich zu einem veritablen heiligen Gral entwickeln könnte: Zwei kostengünstig in Reis hergestellte Proteine verbessern die Wirksamkeit der Rehydratationslösungen radikal.

Seit Jahrzehnten ist bekannt, dass gestillte Kinder weniger oft an Durchfall und anderen Infektionen erkranken als Kinder, die mit der Flasche ernährt werden. Forschungsergebnisse in Peru haben gezeigt, dass orale Rehydratationslösungen, die mit den zwei wichtigsten Schutzproteinen der Brustmilch  - Lactoferrin und Lysozym – angereichert wurden, die Dauer des Durchfalls begrenzen und die Rückfallrate senken. Die Verfügbarkeit einer derartigen oralen Rehydratationslösung in Entwicklungsländern wäre ein Fortschritt, der einem Wunder gleichen würde.

Ventria tat sich mit Wissenschaftlern der University of California in Davis, eines führenden Kinderkrankenhauses sowie eines Ernährungsinstituts in Lima zusammen, um die Wirkung einer mit Lactoferrin und Lysozym angereicherten Rehydratationslösung auf Reisbasis zu untersuchen.  Die neue Lösung bietet einen besseren Nährwert als die alte orale Rehydratationslösung auf Glukose-Basis und schmeckt Kindern auch besser, so dass sie es lieber trinken.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass bei Anreicherung einer oralen Rehydratationslösung auf Reisbasis mit Lactoferrin und Lysozym die Krankheitsdauer von fünf auf 3,7 Tage reduziert werden konnte. Diese Verbesserung wird auf die antimikrobielle Wirkung von Lactoferrin und Lysozym zurückgeführt, die schon lange als primäre Schutzproteine in der Brustmilch bekannt sind.

Außerdem wiesen die mit der reisbasierten Lösung behandelten Kinder in der zwölfmonatigen Nachuntersuchungsphase eine um mehr als die Hälfte reduzierte Rückfallrate bei Durchfall auf (8 Prozent gegenüber 18 Prozent in der Kontrollgruppe). Diese Wirkung ist wahrscheinlich auf Lactoferrin zurückzuführen, das die Reparatur der vom Durchfall beschädigten Zellen der Darmschleimhaut fördert.

Ermöglicht wird dieser Ansatz der Behandlung von Durchfall durch Ventrias Erfindung einer gentechnischen Methode, bei der Reis zur Produktion von Lactoferrin und Lysozym angeregt wird. Dieser auch als „Biopharming“ bekannte Prozess ist eine kostengünstige und intelligente Methode große Mengen der benötigten Proteine herzustellen.  Der Einsatz auf der einen Seite besteht aus einer Reispflanze, Kohlendioxid, Wasser, Boden und Sonnenenergie. Heraus kommt ein Reiskorn, das große Mengen dieser Proteine enthält. Das Reiskorn wird verarbeitet, um die Proteine zu extrahieren und zu reinigen. Anschließend werden sie der verbesserten Rehydratationslösung zugesetzt.

Reis ist ein Selbstbestäuber, daher ist das Auskreuzen – also die Kreuzung mit anderen Reissorten – praktisch unmöglich. Um aber auch diese hypothetischen Bedenken zu zerstreuen, hat Ventria beschlossen, seinen Reis in Kansas anzubauen, wo es keinen anderen Reisanbau gibt.

Die Proteine, die der oralen Rehydratationslösung hinzugefügt werden, verfügen über die gleiche Struktur und die gleichen funktionellen Eigenschaften wie die natürlich in der Brustmilch vorkommenden. Auch der Gewinnungsprozess entspricht jenem,  mit dem Proteine aus anderen Organismen wie Bakterien und Hefe gewonnen werden. Die gewonnenen Proteine wurden von einem behördlichen Expertengremium bewertet und als „allgemein sicher” für die Verwendung in Nahrungsprodukten wie oralen Rehydratationslösungen „anerkannt“ (GRAS-Bewertung).

Die typische Vorgangsweise vor der Vermarktung eines Produkts ist die Meldung an die amerikanische Lebens- und Arzneimittelbehörde  Food & Drug Administration (FDA), wonach die auf Reisbasis erzeugten Proteine als ebenso sicher wie ihre natürlichen Gegenstücke eingestuft wurden. Die anschließende Prüfung durch die Behörde würde nicht mehr als sechs Monate in Anspruch nehmen. Aber obwohl die erste GRAS-Bewertung der FDA bereits 2004 vorgelegt wurde und weitere Meldungen folgten, hat die FDA keinerlei Maßnahmen ergriffen. Im Endeffekt zog Ventria sein Ansuchen im März dieses Jahres zurück. Obwohl die Firma das Produkt auch ohne die Genehmigung der FDA vermarkten könnte, wären die damit verbundenen finanziellen Risiken überaus hoch.  

Die Wissenschaftler der University of California in Davis standen vor ähnlichen behördlichen Hindernissen, als sie versuchten, Lysozym in der Milch gentechnisch veränderter Ziegen zu produzieren. Deren Lösung bestand darin, das Projekt in Brasilien fortzuführen, wo man Fortschritte erzielt.  

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Mit Biopharming sind wir in die Nähe einer sicheren, leistbaren Lösung für eines der vordringlichsten Gesundheitsprobleme in den Entwicklungsländern gerückt. Aber aufgrund bürokratischer Verschleppungstaktik wird sie für viele Menschen, die in den kommenden Wochen und Monaten in Haiti und anderen armen Ländern von Durchfallerkrankungen betroffen sein werden, zu spät kommen.

Regulierungs- und Gesundheitsbehörden sollten ihre Türen eigentlich weit öffnen und die Entwicklung lebensrettender Produkte wie Lactoferrin und Lysozym fordern. Stattdessen vernehmen wir nichts als Schweigen – das in Haiti und anderswo schon der Grabesruhe gewichen ist.