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Die Sporen von Bacillus anthracis rufen eine
Anthrax oder Milzbrand genannte Krankheit hervor, die Pflanzenfresser
wie Rinder, Schafe und Ziegen befällt. Menschen infizieren sich nur
selten. Es sei denn, die extrem widerstandsfähigen Sporen werden
speziell präpariert und als biologische Waffe eingesetzt. Wer diese
Sporen einatmet, stirbt normalerweise innerhalb weniger Tage. Um auf
eine Bedrohung vorbereitet zu sein, ist man auf effektive Impfstoffe
angewiesen.
Erster Schritt bei der Entwicklung eines Impfstoffs
ist die Suche nach einem geeigneten Antigen. Ein Antigen ist ein
Molekül oder Molekülteil eines Krankheitserregers, auf den das
Immunsystem mit der Bildung von Antikörpern reagiert. Dieses Antigen
darf kein "Feld-Wald-und-Wiesen-Molekül" sein, sondern sollte
charakteristisch für diesen Keim sein. Wie bei den meisten Bakterien
findet man auch bei Bacillus anthracis spezifische Oligosaccharide
(Mehrfachzucker) auf der Oberfläche der Sporen, die vermutlich eine
wichtige Rolle bei der Wechselwirkung mit dem befallenen Organismus
spielen. Die Struktur eines solchen Oligosaccharids wurde letztes Jahr
aufgeklärt. Das Molekül besteht aus vier Zuckereinheiten. Besonders
interessant ist einer der endständigen Zucker, Anthrose genannt, der
offenbar ausschließlich auf der Oberfläche von Anthraxsporen vorkommt.
Peter Seeberger und Daniel Werz von der ETH Zürich
ist es nun gelungen, diesen Vierfachzucker erstmals in einer so
genannten Totalsynthese nachzubauen. Herzstück ist ein neuer,
besonders effektiver Syntheseweg für die Anthrose-Einheit. An den
künstlich hergestellten Vierfachzucker knüpften die Wissenschaftler
dabei gleich noch eine Art molekularen Haken an, an den später ein
Transportprotein gekuppelt werden kann, das für eine erfolgreiche
Immunisierung notwendig ist. Ihren gesamten Syntheseweg legten sie so
flexibel aus, dass auch Varianten des Zuckermoleküls auf einfache
Weise zugänglich sind. "Zurzeit führen wir immunologische Studien mit
dem Vierfachzucker durch," sagt Seeberger, "parallel dazu stellen wir
eine Reihe von Abkömmlingen des Zuckers her, um auch deren Potenzial
als hochspezifische Anthrax-Impfstoffe zu beleuchten." |
