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Das Prionenpuzzle

ZÜRICH – Der Rinderwahnsinn in Großbritannien, der die Schlachtung von 3,7 Millionen Kühen zur Folge hatte und die britische Viehindustrie schwer traf, brach auf heimtückische Weise aus. 1986 bekam eine britische Kuh eine unbekannte Gehirnkrankheit. Im Jahr darauf ergaben Tests, dass ihr Gehirn von einer Myriade kleiner Vacuolen zersetzt worden war und eine schwammartige Konsistenz angenommen hatte, was zum wissenschaftlichen Namen der Krankheit führte: bovine spongiforme Enzephalopathie. Innerhalb weniger Monate traten im ganzen Land Fälle auf.

Eine ähnliche Krankheit mit dem Namen Traberkrankheit hatte bereits Schafe infiziert, war aber noch nicht bei Kühen diagnostiziert worden. Und eine fast identische und absolut tödliche Krankheit, Kuru, hatte im 20. Jahrhundert unter den Aborigines in Papua-Neuguinea gewütet. Sowohl Kuru als auch die Traberkrankheit sind ansteckend.

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Kuru wurde durch kannibalische Rituale verbreitet, die in Papua-Neuguinea New Guinea bis zu den 1950ern weit verbreitet waren. Auch in Großbritannien und anderswo wurde gesundes Vieh mit Fleisch und Knochenmehl gefüttert, die von infizierten Tieren stammten. Dies führte zu einer Tierseuche, die mehr als 280.000 Kühe befiel. Ihren Höhepunkt erreichte der Rinderwahnsinn im Jahr 1992, als ihm wöchentlich fast 1000 Rinder zum Opfer fielen.

Angesichts der schnell wachsenden Gesundheitskrise machten die britischen Behörden – ohne viel wissenschaftliches Verständnis der Krankheit und unter dem Druck einer mächtigen Industrielobby – einen fatalen Fehler. Da die Traberkrankheit nie sicher mit menschlichen Krankheiten in Verbindung gebracht wurde, nahmen sie an, auch die infizierten Kühe seien harmlos.

Nicht nur die Kuru-Tragödie wurde dadurch ignoriert, sondern auch die hunderte jungen Menschen, die nach der Einnahme von aus menschlichen Leichen gewonnenen Wachstumshormonen an spongiformer Enzephalopathie gestorben waren. Diese Mischung aus Hybris, Unwissenheit und Unterwürfigkeit unter kommerzielle Interessen erreichte 1990 einen Höhepunkt, als die Tochter des Landwirtschaftsministers John Gummer im Fernsehen gezeigt wurde, wie sie einen Hamburger aß, und ihr Vater erklärte, britisches Rindfleisch sei sicher.

Aber britisches Rindfleisch war weit davon entfernt, sicher zu sein. Ende 1995 erkrankten zwei junge Leute an der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit – einer sehr seltenen Krankheit, die normalerweise ältere Menschen befällt. Die Obduktion ihrer Gehirne ergab das Vorhandensein von Prionen – der infektiösen Erreger, die Traberkrankheit, Kuru und Rinderwahnsinn verursachen. Aber es handelte sich nicht um Prionen der klassischen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Seitdem fielen der “neuen Variante” der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit etwa 300 Menschen zum Opfer.

Während die Tragödie ihren Lauf nahm, gewannen Wissenschaftler allerdings ein besseres Verständnis der Krankheit. Prionen scheinen sich jeglichen konventionellen Annahmen zu widersetzen. Sie überleben Erhitzen unter Hochdruck, Irradiation und sogar vierstündige Verbrennung bei 340°C – Methoden, die normalerweise alle bekannten Viren und Bakterien sicher abtöten.

Darüber hinaus besitzen Prionen keine eigenen Gene. Das Genom der Prionen stammt vom infizierten Individuum, wo es zunächst harmlos ist. Das infektiöse Prion überfällt dann das Körpersystem und programmiert es so um, dass es bereitwillig Prionen reproduziert. Seit dem Ausbruch der Krankheit wurde bekannt, dass viele verbreitete Krankheiten – darunter Alzheimer und Parkinson – ähnliche Eigenschaften haben.

Es gibt zwar keine sichere Heilung, aber insbesondere bei der bislang sehr schwierigen Früherkennung von Prionen wurden gewisse Fortschritte gemacht. Krankheitserreger wie HIV werden typischerweise an der Anwesenheit von Nukleinsäuren (wie DNA oder RNA) erkannt, die bei Prionen fehlen. Seit kurzem gibt es aber effektive Methoden zur Verstärkung von Prionen, die es ermöglichen, die Krankheitserreger zu erkennen, bevor sie bei ihrem Wirt Schaden anrichten können.

Außerdem besteht Hoffnung, dass ein wirksamer Impfstoff entwickelt werden könnte. Indem der Körper einer harmlosen Version eines Erregers ausgesetzt wird, kann das Immunsystem Antikörper herstellen, die den “wilden” Krankheitserreger im Falle einer späteren Infektion neutralisieren. Vor zehn Jahren wurde in meinem Labor gezeigt, dass ein Antikörper Infektionen bei Mäusen, die Prionen ausgesetzt wurden, deutlich verzögern – und in manchen Fällen verhindern – konnte.

Aber dabei tauchten einige Probleme auf. Der Körper des Wirts produziert seine eigene Version des Prionenproteins, und es ist schwierig, einen hochwertigen Antikörper herzustellen, der gegen einen Teil des Körpers selbst wirkt. Daher müssen Forscher, anstatt zu versuchen, Immunität zu erreichen, vorfabrizierte Antikörper gegen Prionen entwickeln, die Patienten direkt verabreicht werden können.

Diese Lösung könnte gegen verwandte Krankheiten wie Alzheimer funktionieren, hat aber ihre eigenen Probleme, darunter die Schwierigkeit, solche Antikörper von der Injektionsstelle zum Gehirn zu transportieren. Bei Tieren, denen diese Antikörper verabreicht wurden, traten schwere Nebenwirkungen auf, was die Anwendung bei Menschen unmöglich machen könnte.

Eine weitere Methode zur Bekämpfung von Krankheiten, die von Prionen verursacht werden, könnte darin liegen, die Prionengene des Wirts zu entfernen. Der Schweizer Wissenschaftler Charles Weissmann konnte dies vor zwei Jahrzehnten anhand einer Reihe von Experimenten an Mäusen zeigen. Mit der kürzlich entwickelten “Zink-Finger-Nuklease”-Technologie kann jedes beliebige Gen aus der DNA eines Tieres entfernt werden.

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Tatsächlich wurden bereits prionenfreie Schafe und Kühe gezüchtet. Diese Tiere können keine infektiösen Prionen tragen. Die Qualität ihres Fleisches muss zwar noch untersucht werden, aber sie könnten eine sichere Quelle biologischer Wirkstoffe – wie therapeutischer Antikörper oder Wachstumshormone– zur Verwendung in der menschlichen Medizin sein.

Aus dem Englischen von Harald Eckhoff