Von Dagmar Röhrlich
In den Ländern der dritten Welt sind Impfungen problematisch. Erstens sind Impfstoffe oft teuer, zweitens müssen sie meist gekühlt werden und drittens sind die Spritzen nicht unbedingt steril. Um wie viel einfacher wäre da eine essbare Impfung, beispielsweise eine Banane, in deren DNA der Code für ein Eiweiß aus dem Hüllprotein eines Virus eingeschleust worden ist. Ian Dry vom Institut für Pflanzenforschung der australischen Wissenschaftsorganisation CSIRO in Adelaide:
Viele Viren sind nichts anderes als kleine Stücke von Nukleinsäuren, die solange durch einen Mantel aus Hüllproteinen geschützt sind, wie sie sich außerhalb lebender Zellen befinden. Infizieren sie eine Zelle, "werfen" sie diese Hülle ab und injizieren die Nukleinsäuren in die Zellen. Wenn der Körper dann Antikörpern produziert, reagiert er nicht auf den Virus selbst, sondern auf dessen Eiweißhülle. Damit können wir den Körper austricksen: Wir spiegeln ihm eine Infektion vor, indem wir ihn einem der Eiweiße aussetzen, das normalerweise in der Virenhülle ist.
Drys Forschungsgebiet sind die Masern. Die Australier nehmen ein Gen aus dem Masernvirus, das die Eiweiße der Hülle kodiert und praktizieren es in die DNA einer Pflanze, die daraufhin dieses Eiweiß produziert. Die Idee: Wird diese Pflanze gegessen, nimmt der Körper das Eiweiß auf und beginnt mit der Produktion von Antikörpern gegen die vermeintliche Infektion. Der Vorteil: Da bei der Impfung nur ein einziges Protein aus der viralen Hülle eingesetzt wird, kann niemand erkranken, er wäre billig herzustellen und hitzestabil. Alles wichtige Aspekte in der Dritten Welt. In Tierversuchen war das Modell erfolgreich, und auch die Übertragung von den reinen Versuchspflanzen wie Tabak auf Essbares wie Reis und Salat ist erfolgreich.
So weit ist man in Deutschland noch nicht. Aber auch hier entwickeln Forscher mit Gewächsen wie Tomate, Kartoffel oder Tabak essbare Impfungen. In Würzburg geht man beispielsweise die durch Bakterien verursachte Zecken-Borreliose an. Dabei transferieren die Forscher die gewünschte Bakterien-DNA in die Chloroplasten der Zielpflanze - die Chloroplasten deshalb, weil sie ein Erbe der Cyanobakterien sind und deshalb empfänglich sein müsste für die neuen Informationen. Zudem haben diese Organellen ein eigenes Genom, also eine eigene Replikationsmaschine. Da in jeder grünen Zelle 100 solcher Chloroplasten sind, könnten sie große Mengen an Eiweißen produzieren - wenn es klappt. Heribert Warzecha vom Lehrstuhl für pharmazeutische Biologie an der Universität Würzburg erläutert das Problem:
Das reine Protein, also dieses Oberflächenprotein, ist nicht immunogen, wenn es nicht die entsprechenden Modifikationen, Fettsäurereste, angelagert bekommt. Was wir hier ganz speziell probieren wollen, ist erst einmal zu schauen, kann die Pflanze das von Hause aus, kann die diese Fettsäuren einbauen in der richtigen Weise und wenn nicht, wie können wir die Pflanze dazu bringen, auf gentechnologischem Wege, das so zu modifizieren.
Auch bei der Wirksamkeit gibt es viele offene Fragen. Wird eine transgene Pflanze gegessen, werden diese Eiweiße in Magen und Darm freigesetzt. Allerdings übersteht nur ein Bruchteil die Verdauung. Warzecha:
Das heißt, von vorne herein muss man mehr geben als man zum Beispiel durch eine Spritze applizieren würde, eine wesentlich höhere Dosis. Das, was ankommt, ist in der Regel genug, um eine Immunantwort zu induzieren.
Im Dünndarm sitzen Zellen, die beispielsweise virale Hülleiweiße erkennen, aus dem Nahrungsbrei herausfischen und ans Immunsystem weiterreichen. Wie viel "Impfprotein" aber muss eine transgene Pflanze herstellen?
Es kommt darauf an, wie viel ein gesunder Mensch normalerweise zu sich nehmen kann, das ist der limitierende Faktor. Wenn wir Mausversuche mit Kartoffeln machen, dann können die maximal drei bis fünf Gramm essen, das heißt, da muss alles drin sein, was die Maus braucht. Wenn es zu wenig ist, erreichen wir keine Immunantwort.
So Heribert Warzecha. Wahrscheinlich müssen die "Impfproteine" im%bereich gebildet werden. Aber - zu hoch darf die Dosierung auch nicht sein. Sonst glaubt der Körper, dass alles harmlos ist und reagiert nicht. Eine schwierige Balance, die die Mikrobiologen da finden müssen.
In den Ländern der dritten Welt sind Impfungen problematisch. Erstens sind Impfstoffe oft teuer, zweitens müssen sie meist gekühlt werden und drittens sind die Spritzen nicht unbedingt steril. Um wie viel einfacher wäre da eine essbare Impfung, beispielsweise eine Banane, in deren DNA der Code für ein Eiweiß aus dem Hüllprotein eines Virus eingeschleust worden ist. Ian Dry vom Institut für Pflanzenforschung der australischen Wissenschaftsorganisation CSIRO in Adelaide:
Viele Viren sind nichts anderes als kleine Stücke von Nukleinsäuren, die solange durch einen Mantel aus Hüllproteinen geschützt sind, wie sie sich außerhalb lebender Zellen befinden. Infizieren sie eine Zelle, "werfen" sie diese Hülle ab und injizieren die Nukleinsäuren in die Zellen. Wenn der Körper dann Antikörpern produziert, reagiert er nicht auf den Virus selbst, sondern auf dessen Eiweißhülle. Damit können wir den Körper austricksen: Wir spiegeln ihm eine Infektion vor, indem wir ihn einem der Eiweiße aussetzen, das normalerweise in der Virenhülle ist.
Drys Forschungsgebiet sind die Masern. Die Australier nehmen ein Gen aus dem Masernvirus, das die Eiweiße der Hülle kodiert und praktizieren es in die DNA einer Pflanze, die daraufhin dieses Eiweiß produziert. Die Idee: Wird diese Pflanze gegessen, nimmt der Körper das Eiweiß auf und beginnt mit der Produktion von Antikörpern gegen die vermeintliche Infektion. Der Vorteil: Da bei der Impfung nur ein einziges Protein aus der viralen Hülle eingesetzt wird, kann niemand erkranken, er wäre billig herzustellen und hitzestabil. Alles wichtige Aspekte in der Dritten Welt. In Tierversuchen war das Modell erfolgreich, und auch die Übertragung von den reinen Versuchspflanzen wie Tabak auf Essbares wie Reis und Salat ist erfolgreich.
So weit ist man in Deutschland noch nicht. Aber auch hier entwickeln Forscher mit Gewächsen wie Tomate, Kartoffel oder Tabak essbare Impfungen. In Würzburg geht man beispielsweise die durch Bakterien verursachte Zecken-Borreliose an. Dabei transferieren die Forscher die gewünschte Bakterien-DNA in die Chloroplasten der Zielpflanze - die Chloroplasten deshalb, weil sie ein Erbe der Cyanobakterien sind und deshalb empfänglich sein müsste für die neuen Informationen. Zudem haben diese Organellen ein eigenes Genom, also eine eigene Replikationsmaschine. Da in jeder grünen Zelle 100 solcher Chloroplasten sind, könnten sie große Mengen an Eiweißen produzieren - wenn es klappt. Heribert Warzecha vom Lehrstuhl für pharmazeutische Biologie an der Universität Würzburg erläutert das Problem:
Das reine Protein, also dieses Oberflächenprotein, ist nicht immunogen, wenn es nicht die entsprechenden Modifikationen, Fettsäurereste, angelagert bekommt. Was wir hier ganz speziell probieren wollen, ist erst einmal zu schauen, kann die Pflanze das von Hause aus, kann die diese Fettsäuren einbauen in der richtigen Weise und wenn nicht, wie können wir die Pflanze dazu bringen, auf gentechnologischem Wege, das so zu modifizieren.
Auch bei der Wirksamkeit gibt es viele offene Fragen. Wird eine transgene Pflanze gegessen, werden diese Eiweiße in Magen und Darm freigesetzt. Allerdings übersteht nur ein Bruchteil die Verdauung. Warzecha:
Das heißt, von vorne herein muss man mehr geben als man zum Beispiel durch eine Spritze applizieren würde, eine wesentlich höhere Dosis. Das, was ankommt, ist in der Regel genug, um eine Immunantwort zu induzieren.
Im Dünndarm sitzen Zellen, die beispielsweise virale Hülleiweiße erkennen, aus dem Nahrungsbrei herausfischen und ans Immunsystem weiterreichen. Wie viel "Impfprotein" aber muss eine transgene Pflanze herstellen?
Es kommt darauf an, wie viel ein gesunder Mensch normalerweise zu sich nehmen kann, das ist der limitierende Faktor. Wenn wir Mausversuche mit Kartoffeln machen, dann können die maximal drei bis fünf Gramm essen, das heißt, da muss alles drin sein, was die Maus braucht. Wenn es zu wenig ist, erreichen wir keine Immunantwort.
So Heribert Warzecha. Wahrscheinlich müssen die "Impfproteine" im%bereich gebildet werden. Aber - zu hoch darf die Dosierung auch nicht sein. Sonst glaubt der Körper, dass alles harmlos ist und reagiert nicht. Eine schwierige Balance, die die Mikrobiologen da finden müssen.