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News: Ein neuer Prionentest

Soweit bekannt, bestehen die Erreger von BSE, der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit und weiteren neurodegenerativen Erkrankungen aus nicht mehr als einem mißgefalteten Protein. Die üblichen Nachweisverfahren für diese Prionen dauern Monate und lassen sich nicht in großen Reihenuntersuchungen einsetzen. Ein neuer Test mit Antikörpern, die Floureszenzfarbstoffe tragen, liefert dagegen innerhalb von acht Stunden ein Resultat und kann im Prinzip automatisiert ablaufen. Die ersten Versuche haben außerdem überraschende Einblicke in die Biochemie der Prionen gebracht.
Prionen lösen eine Vielzahl neurodegenerativer Erkrankungen aus, die zusammenfassend als spongiforme Enzephalopathien bezeichnet werden. Alle bisher darauf untersuchten Säugetiere tragen normale Prionenproteine, die erst dann Schaden anrichten, wenn sie ihre Form ändern. Dieser Übergang von der harmlosen PrPC-Form, die eine helicale Struktur aufweist, zum gefährlichen flachen PrPSc kann spontan oder durch ein bereits mißgestaltetes Prionenprotein induziert auftreten.

Der herkömmliche Nachweis krankmachender Prionenproteine erfolgt, indem das zu überprüfende Geweben in das Gehirn von Versuchtieren gebracht wird. Diese zeigen dann nach 60 bis 180 Tagen Krankheitssymptome. Ein sehr langwieriger Prozeß, der nicht automatisiert oder im großen Maßstab durchgeführt werden kann.

Jiri Safar und der Nobelpreisträger Stanley B. Prusiner von der University of California in San Francisco berichten in der Oktoberausgabe 1998 von Nature Medicine von einem Immuntest, mit dem sich schnell selbst geringe Mengen von Prionenproteinen nachweisen lassen. Die Prozedur dauert nur acht Stunden und kann so standardisiert werden, daß Laborroboter die Arbeitsschritte durchführen.

Als Sonde dient ein Antikörper, der nur an die krankmachende PrPSc-Form des Proteins binden kann. Das zu untersuchende Material wird mit dem Reagenz versetzt und seine Reaktivität über die Fluoreszenz eines Farbstoffs am Antikörper gemessen. Anschließend entfalten die Wissenschaftler das Protein chemisch, so daß die Erkennungsregion für den Antikörper bei allen Prionenproteinen erreichbar wird. Die dann gemessene Fluoreszenz spiegelt die Gesamtheit aller Prionenproteine in der Probe wider – harmloser wie krankmachender,. Das Verhältnis der beiden Meßwerte gibt an, welcher Anteil an PrPSc vorlag.

In ersten Versuchen haben die Wissenschaftler Gehirngewebe von Hamstern untersucht, die mit insgesamt acht verschiedenen Stämmen von Prionen infiziert waren. Als sie die Ergebnisse der Tests gegen die Konzentrationen von PrPSc auftrugen, stellten sie deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Prionenstämmen fest. Die Forscher sehen darin einen Hinweis, daß unterschiedliche räumliche Anordnungen der Proteine dafür verantwortlich sind, daß Prionenerkrankungen variieren: Es existieren Unterschiede in der Inkubationszeit sowie der Topologie und Verteilung der Proteinansammlungen im Gehirn.

Darüberhinaus stellten die Wissenschaftler fest, daß PrPSc einen Abschnitt besitzt, der empfindlich für Proteasen ist, also von bestimmten Enzymen gespalten werden kann. Nach weiteren Untersuchungen kamen sie zu dem Schluß, daß der Körper sich tatsächlich gegen die Häufung der Proteine im Hirn wehrt und daß zukünftige Therapien diesen natürlichen Prozeß unterstützen sollten.

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