Wie Reis vor Krankheiten schütztForscher produzieren ungekühlt haltbaren essbaren Impfstoff in der Pflanze
Japanische Wissenschaftler haben Reispflanzen dazu gebracht, einen essbaren Impfstoff gegen Cholera zu produzieren: Er übersteht problemlos die harschen Bedingungen in Magen und Darm, kann kostengünstig hergestellt werden und ist mehrere Jahre ohne Kühlung haltbar – Eigenschaften, die ihn nach Angaben der Forscher ideal für den Einsatz in Entwicklungsländern oder in Krisengebieten machen. Außerdem ruft der neue Impfstoff im Gegensatz zu herkömmlichen Impfungen nicht nur im Blut eine Immunreaktion hervor, sondern auch direkt auf den Schleimhäuten. Das mache ihn besonders effektiv, da die Schleimhäute meist zuerst mit Erregern in Kontakt kommen, berichten die Biotechnologen.
Die Wissenschaftler bauten in das Erbgut der Reispflanzen ein Gen ein, das den Bauplan für ein häufig als Impfstoff genutztes Fragment des Choleragifts enthielt. Anschließend produzierten die Pflanzen etwa 0,03 Milligramm des Giftfragments in jedem Reiskorn, eine Menge, die etwas mehr als zwei Prozent des gesamten Eiweißgehalts der Körner ausmachte. Wie Analysen zeigten, war der Impfstoff in den Reispflanzen ungewöhnlich stabil - stabiler sogar als die gereinigte Variante: Weder eine simulierte Verdauung noch eine Lagerung bei Raumtemperatur über mehr als eineinhalb Jahre verminderte die Impfstoffmenge in den Körnern.
Auch seine Fähigkeit, eine Immunreaktion auszulösen, war sehr ausgeprägt, so die Wissenschaftler: Mäuse, die mit dem impfstoffhaltigen Reis gefüttert wurden, produzierten sowohl in ihrem Blut als auch in der Schleimhaut ihres Dünndarms Antikörper gegen das Choleragift. Das schützte sie effektiv gegen den Durchfall, den das Choleratoxin normalerweise bei Mäusen hervorruft, zeigte ein Vergleich der geimpften Mäuse mit unbehandelten Tieren.
Die Ergebnisse bestätigten die These, dass sich Reispflanzen optimal für die Produktion und Verabreichung von Impfstoffen eignen, so das Fazit der Forscher. Die Herstellung sei billig, eine aufwändige Isolation oder Reinigung der Impfstoffe entfalle, und außerdem sei das Risiko einer Verunreinigung der Substanzen, beispielsweise mit Viren, sehr viel geringer als bei den herkömmlichen Verfahren. Die nadelfreie Verabreichung und das Entfallen der Notwendigkeit einer Kühlung seien weitere Faktoren, die das Impfen unter schwierigen Bedingungen erleichtern, wie sie häufig in Entwicklungsländern herrschten.
Tomonori Nochi (Universität Tokio) et al.: PNAS, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.0703766104
ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel
Quelle:
http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/279088
