Scharlach-Erregern auf der Spur

Den Zuschlag für ein neues Projekt zur Erforschung von Krankheitserregern erhielten Jenaer Wissenschaftler vom Institut für Molekularbiologie der Friedrich-Schiller-Universität. Zusammen mit Arbeitsgruppen von der Universität Rostock und der Gesellschaft für Biotechnologische Forschung in Braunschweig wollen die Mikrobiologen der Frage nachgehen, welche Gene für die krankheitsverursachenden Eigenschaften von Bakterien verantwortlich sind. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Kompetenznetzwerk zur Erforschung pathogener Mikroorganismen, an dem bundesweit weitere Gruppen beteiligt sind, mit insgesamt 20 Millionen DM über einen Zeitraum von zunächst drei Jahren.

Der Jenaer Beitrag zu dem Projekt beschäftigt sich mit Streptokokken, kugelförmigen Bakterien, die sich perlschnurartig aneinander reihen. Sie verursachen Haut- und Racheninfektionen, wie zum Beispiel Scharlach.

„In letzter Zeit nahm die Zahl der lebensbedrohlichen Erkrankungen durch Streptokokken weltweit dramatisch zu“, erläutert Prof. Dr. Horst Malke, Direktor des Institutes für Molekularbiologie. Immer häufiger drängen die Erreger auch in das Blutsystem der Patienten ein und lösten so einen toxischen Schock aus. Scharlach hat dagegen seinen Schrecken, den es noch Anfang des 20. Jahrhunderts hatte, heute verloren. Wie es zu diesen Veränderungen in der Gefährlichkeit kommt und was die besonders aggressiven Streptokokken von den vergleichsweise harmlosen Varianten unterscheidet, ist nach Angaben Malkes noch unbekannt. „Diese Unterschiede wollen wir durch unsere Untersuchungen verstehen“, so der Jenaer Wissenschaftler.

Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, herauszufinden, welche Gene dafür verantwortlich sind, dass sich die Erreger überhaupt im menschlichen Körper so gut durchsetzen können. „Wir wollen herausfinden, wie sich die Bakterien an den Wirt anpassen können, wie es ihnen also zum Beispiel gelingt, tief ins Gewebe oder das Zirkulationssystem einzudringen“, erklärt Malke. „Auf Reize aus ihrer Umgebung reagieren die Mikroorganismen mit dem An- oder Abschalten bestimmter Gene. So können sie sich schnell an veränderte Gegebenheiten anpassen“, beschreibt der Mikrobiologe die Strategie der Streptokokken. Wenn es gelänge, dieses Wechselspiel zwischen Umweltfaktoren und Genen zu verstehen, hätte man einen Ansatzpunkt für neue Wirkstoffe. „Dann könnte man gezielt diejenigen Gene beeinflussen, ohne deren Funktion der Mikroorganismus sich nicht weiterentwickeln kann, und so die Infektion stoppen“, hebt Malke hervor.

Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg, erläutert der Jenaer Wissenschaftler, zunächst müsse noch eine Menge Grundlagenforschung geleistet werden. Seine Jenaer Gruppe untersucht dazu mit Hilfe der sogenannten DNA-Chip-Technologie die Gesamtheit aller Gene der Streptokokken. „Diese Bakterien haben etwa 2000 Gene, Informationen über die Funktion haben wir aber bisher nur bei etwa 60 Prozent“, beschreibt Malke die Ausgangslage.

Auf einem DNA-Chip sind Teile all dieser Gene auf kleinstem Raum aufgetragen. Die Wissenschaftler können gezielt untersuchen, welches der Gene unter welchen Umweltbedingungen aktiv ist. „Damit sind wir in das postgenomische Zeitalter eingetreten“, betont Malke.  Es ginge nicht mehr darum, die Sequenz des Erbgutes zu entziffern, diese Arbeit sei weitgehend abgeschlossen. Nun konzentrieren sich die Wissenschaftler auf die Funktion der einzelnen Gene und darauf, wie die Genfunktionen miteinander wechselwirken.

Die Idee, bundesweite Netzwerke zu bilden, findet Horst Malke sinnvoll: „Damit können wir die in Deutschland vorhandenen Kompetenzen effizienter und koordinierter nutzen“. Auch Kooperationen mit der Industrie sollen sich in den Netzwerken entwickeln, damit die Erkenntnisse der Grundlagenforschung möglichst rasch in die Medikamentenentwicklung einfließen können.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Horst Malke
Institut für Molekularbiologie
Tel.: 03641/ 65 75 30
Fax: 65 75 20
E-Mail: hmalke@imb-jena.de

Susanne Liedtke
Friedrich Schiller Universität
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