Beweis erbracht: Proteine können Infektionen auslösen

Columbus (USA) - Rinderwahn und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit werden nach der Prion-Hypothese des Nobelpreisträgers Stanley Prusiner durch deformierte Proteine, die Prione, ausgelöst. Doch erst jetzt ist es amerikanischen Forschern gelungen, den endgültigen experimentellen Beweis dafür zu erbringen. Sie erzeugten ein Protein, veränderten dessen räumliche Struktur und lösten damit bei Mäusen eine infektiöse degenerative Hirnerkrankung aus. Die neuen Forschungsergebnisse erleichtern die Suche nach Medikamenten für die noch immer unheilbaren Prion-Krankheiten, schreiben die Wissenschaftler im "Science Express".

"Unsere Arbeit liefert den bisher stärksten Beweis für die noch unbewiesene Prion-Hypothese", sagt Jiyan Ma von der Ohio State University in Columbus. Nach vorherrschender Meinung entstehen Prion-Krankheiten dadurch, dass ein normales Zellprotein - das so genannte Prionprotein - seine Gestalt verändert und dadurch zum Krankheitserreger - einem Prion - wird. Durch direkten Kontakt zwingt das Prion anderen Prionproteinen seine krankhaft veränderte Molekülform auf, verbreitet sich dadurch und zerstört das Gewebe.

Die Arbeitsgruppe von Ma stellte mit molekularbiologischen Methoden ein Prionprotein in E. coli-Bakterien her. Es gelang ihnen dann durch Einsatz anderer Biomoleküle, die Form des Proteins so zu verändern, dass es nicht mehr durch Eiweiß spaltende Enzyme zerstört werden konnte - ein bekanntes charakteristisches Merkmal von Prionen. Die Injektion des künstlich hergestellten Prions in das Gehirn von Mäusen bewirkte, dass die Tiere nach 130 Tagen Krankheitssymptome zeigten, die für eine Prion-Krankheit typisch waren. Schließlich injizierten die Forscher Hirngewebe dieser kranken Mäuse in gesunde Tiere, die daraufhin ebenfalls erkrankten. Damit war erwiesen, dass ein Protein eine infektiöse degenerative Hirnerkrankung auslösen kann. Das Ergebnis wiederlegte die Meinung anderer Wissenschaftler, dass zu einer solchen Infektion zusätzliche, noch unentdeckte Faktoren nötig wären. Stattdessen steht den Forschern nun eine Technik zur Verfügung, um den Mechanismus von Prion-Krankheiten im Labor auf molekularer Ebene untersuchen zu können. Das erleichtert auch die Entwicklung von Wirkstoffen, die solche Erkrankungen heilen.