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 Neue Therapieansätze bei RET-Fusion - Zwei neue Inhibitoren gegen Treibermutation
26.06.2017 | Uniklinik Köln

nachricht Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie