Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bald Impfung gegen Hepatitis B mit Karottensaft?

08.05.2002


Bei Forschungsarbeiten am Institut für Pflanzenernährung in Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Virologie der Universität Gießen wurden Karotten gentechnisch so verändert, dass sie selbst einen Impfstoff gegen Hepatitis B bilden. Klinische Tests des Verfahrens stehen allerdings noch aus.

Die akute Hepatitis (Gelbsucht) ist eine schwere Krankheit, die im Extremfall zum Tod durch akutes Leberversagen führt. Haupterreger ist in Deutschland das Hepatitis B-Virus. Ein noch größeres Problem ist jedoch die chronische Infektion. Weltweit sind etwa 350 Millionen Menschen chronisch mit dem Hepatitis B-Virus infiziert. Häufige Spätfolgen der Infektion sind Leberzirrhose und Leberkrebs. Daher sterben mehr als eine Million Menschen pro Jahr weltweit durch dieses Virus.

Die Therapie der Infektion wirkt auf Dauer nur bei etwa 40 % der Patienten, sie ist teuer und anfällig für Resistenzbildung. Der bessere Weg ist die gezielte Prophylaxe durch Impfung. Der Impfstoff gegen Hepatitis B enthält das Oberflächenprotein des Virus, das nach mehrmaliger Injektion die Bildung von schützenden Antikörpern anregt. Das Oberflächenprotein stammt nicht direkt vom Virus, sondern es wird mit Hilfe gentechnischer Methoden in Hefezellkulturen produziert und daraus extrahiert und gereinigt. Dieser Impfstoff ist gut verträglich und relativ wirksam. Nachteilig ist sein hoher Preis und die Tatsache, dass mindestens drei Injektionen nötig sind.

Als Alternative zu solchen nicht billigen Hefe-Fermenterkulturen wird in den letzten zehn Jahren auch die Möglichkeit erwogen und experimentell bearbeitet, transgene Pflanzen zur Immunisierung gegen eine ganze Anzahl pathogener Viren zu erstellen. In verschiedenen neueren Veröffentlichungen werden solche transgenen Pflanzen - z. B. Tabak, Tomaten oder Kartoffeln - mit der Fähigkeit zur Antigenproduktion (z.B. Tollwutvirus-Antigene) beschrieben. Kürzlich wurde in der Fachliteratur auch die Produktion von Hepatitis B-Oberflächenprotein in transgenem Kopfsalat und in Lupinen beschrieben. Unter praktischen Gesichtspunkten sind diese Pflanzenarten jedoch nur bedingt zur Immunisierung geeignet.

In Untersuchungen zu diesem Thema, die am Institut für Pflanzenernährung, Abteilung Gewebekultur (Dr. Jafargholi Imani, Prof. Dr. Karl-Hermann Neumann), in Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Virologie (Leiter: Prof. Dr. Wolfram H. Gerlich) der Universität Gießen durchgeführt wurden, haben sich die Wissenschaftler dagegen auf eine gut lagerfähige und transportierbare, allerdings dann frisch zu verzehrende Pflanzenart konzentriert, nämlich die Karotte. Durch den Kochvorgang würde das von den Pflanzen produzierte Antigen, ein Eiweiß, zerstört und damit als Impfstoff wirkungslos. Die Karotte müsste dann roh verzehrt oder in Form von Karottensaft getrunken werden. Ihr Vorteil: Sie kann weltweit kultiviert und somit auch in tropischen und subtropischen Ländern angebaut werden.

Bei den Untersuchungen am Institut für Pflanzenernährung wurden Karotten gentechnisch so verändert, dass sie selbst einen Impfstoff gegen Hepatitis B bilden. Zunächst wurden mit heute gängigen molekularbiologischen Methoden das von den Gießener Humanvirologen zur Verfügung gestellte Gen für das Hepatitis B-Oberflächenprotein mit einem durch ein pflanzliches Hormon (Auxin) aktivierbaren sogenannten "Promotor" (einem Steuerelement der Genexpression) verbunden und dann auf eine Karottenzellsuspension übertragen. Um eine hohe Ausbeute an transgenen Zellen (d. h. Zellen, die das Fremdgen enthalten) zu erzielen, wurde eine am Institut für Pflanzenernährung schon vor längerer Zeit entwickelte Methode zur "Zellzyklussynchronisation" angewendet. Die Zellen teilen und vermehren sich dabei alle gleichzeitig. Durch dieses Verfahren konnten in einem Ansatz mehr als 80% der Zellen genetisch transformiert werden. Der Transformationserfolg liegt bei den herkömmlichen Methoden dagegen nur bei einigen wenigen Prozent.

Die Zell-Linien, welche am meisten Virusprotein produzierten, wurden dann für die weitere Bearbeitung ausgewählt. Jede dieser Zellen kann unter geeigneten Bedingungen zu einer ganzen Pflanze heranreifen. Mit Hilfe dieser "somatischen Embryogenese" wurden kleine Pflänzchen herangezogen, die dann in den Boden eingepflanzt wurden. Dort entwickelten sich morphologisch ganz normale Karottenpflanzen, die nach drei Monaten geerntet wurden. Mit den üblichen diagnostischen Methoden konnte das in den Zellen der Karottenwurzel gebildete Oberflächenprotein des Hepatitis B-Virus nachgewiesen werden. Eine Erhöhung der Konzentration des Virusproteins konnte durch die Behandlung der Karottenpflanzen mit einem Auxin 48 Stunden vor der Ernte erzielt werden. Durch diese Hormonapplikation wird der mit der Virus-DNS in die Karottenzellen übertragene, für dieses Hormon spezifische, ursprünglich aus Bakterien isolierte und in der Karotte sonst nicht vorkommende "Promotor" aktiviert.

Eine genauere Darstellung des Verfahrens und der damit erzielten Ergebnisse wird in einem gegenwärtig im Druck befindlichen Artikel in der Fachzeitschrift "Plant Cell, Tissue and Organ Culture" (Imani et al, 2002) veröffentlicht. An den Untersuchungen beteiligt waren: Dr. Jafargholi Imani und Prof. Dr. Karl-Hermann Neumann, Institut für Pflanzenernährung, Abteilung Gewebekultur, der Universität Gießen, Dr. Andreas Berting, jetzt Wien, Dr. Silvia Nitsche, Priv.-Doz. Dr. Stephan Schäfer, jetzt Universität Rostock, und Prof. Dr. Wolfram H. Gerlich, Institut für Medizinische Virologie der Justus-Liebig-Universität Gießen. Klinische Tests des Verfahrens stehen allerdings noch aus. Insbesondere stellt sich die Frage, ob statt durch Injektionen auch durch eine orale Aufnahme eine Immunisierung möglich ist.

Kontaktadresse:

Prof. Dr. Karl-Hermann Neumann
Institut für Pflanzenernährung, Abteilung Gewebekultur
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Gießen
Tel.: 0641/99-39161
Fax::0641/99-39169
E-Mail: Karl-Hermann.Neumann@ernaehrung.uni-giessen.de

Christel Lauterbach | idw

Weitere Berichte zu: Hepatitis Impfstoff Pflanzenernährung Virus

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neuer Ansatz gegen Gastritis
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Wenn Schimmelpilze das Auge zerstören
10.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

17.08.2017 | Physik Astronomie

Fake News finden und bekämpfen

17.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Effizienz steigern, Kosten senken!

17.08.2017 | Messenachrichten