Forschung 07.09.2007, 19:30 Uhr

Der süße Tod der Parasiten  

VDI nachrichten, Hamburg, 7. 9. 07, ber – Der mit 750 000 € dotierte Körber-Preis für Europäische Wissenschaft geht in diesem Jahr an Prof. Peter Seeberger von der ETH Zürich. Der gebürtige Nürnberger forscht an vorderster Front, damit Impfstoffe gegen Krankheiten wie Malaria, Aids und Vogelgrippe entwickelt werden können. Den Preis übergibt Prof. Peter Gruss, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, am 7. September 2007 im Hamburger Rathaus.

Das sehen andere auch so: Die Hamburger Körber-Stiftung zeichnet Seeberger am 7. September in Hamburg mit dem diesjährigen, mit 750 000 € dotierten „Förderpreis für die Europäische Wissenschaft“ aus.

Seebergers bislang größter Coup ist die Entwicklung eines zuckerbasierten Impfstoffs gegen Malaria, der sich im Tierversuch bereits bewährt hat. 2008 folgen klinische Tests am Menschen.

Dieses Vakzin greift nicht den Malariaerreger selbst an, sondern hemmt einen von ihm ausgeschütteten Giftstoff namens GPI, der die gefährlichen Fieberschübe auslöst.

Der Forscher baute den Zuckeranteil des GPI-Moleküls in seinem Synthesizer nach und kombinierte ihn mit einem Trägereiweiß, um eine Immunreaktion auszulösen reiner Zucker kann das nur bedingt. Dann spritzte er die Kombination einer Gruppe von Mäusen eine Kontrollgruppe wurde nicht geimpft. Als er die Mäuse danach mit Malaria infizierte, starben sämtlich Nager in der Kontrollgruppe, während 80 % der Geimpften überlebten.

Sollten die Tests am Menschen ebenfalls erfolgreich verlaufen, wird Seebergers in Cambridge, Massachusetts, gegründete Firma Ancora zusammen mit Partnern die Zulassung bei der US-Gesundheitsbehörde beantragen.

Dass Zucker biochemisch wichtig sind, wissen Forscher schon lange: Fast alle Zellen sind von Zuckerketten und -ästen umhüllt. Anhand dieser sogenannten Glykane erkennen Zellen einander – etwa Eizelle und Spermium – und tauschen Signale aus. Auch Bakterien, Viren und Pilze nutzen die Zucker, um die von ihnen bevorzugten Körperzellen aufzuspüren: Grippeviren etwa binden sich an Glykane auf Lungenzellen.

Bislang allerdings konnten Biochemiker mit diesen Zuckern nicht arbeiten, „weil man sie schlicht kaum bekam“, sagte Faustin Kamena aus Seebergers Team. „Viele haben in den Eiweißen des Malariaerregers einen Angriffspunkt gesucht“, so Kamena. „Zucker aber wurden kaum erforscht. Denn es ist so gut wie unmöglich, sie aus dem Erreger zu gewinnen. Also müssen wir sie selbst bauen.“

Die Idee, Mehrfachzuckerketten synthetisch herstellen, kam Seeberger bereits 1992, als er an der University of Colorado an einem sogenannten Peptid-Sequenzer stand und lange Ketten der Erbsubstanz DNA zusammenfügte.

„Das müsste doch auch mit Zuckern möglich sein“, dachte der gebürtige Nürnberger. 1999 kaufte er, nun bereits Professor am renommierten Massachusetts Institute of Technology, eine gebrauchte Maschine und baute sie zu seinem ersten Zuckersynthesizer um.

Heute steht dieser Prototyp in Seebergers Zürcher Labor. Wer schillernde Hightech erwartet, wird enttäuscht: Der gut 1 m breite Synthesizer erinnert an eine Hausbar. An einer Längsverstrebung in der Mitte hängen neun große braune Chemikalienflaschen mit Säuren und Laugen, die die „Haken und Ösen“ der Zuckerbausteine chemisch ein- oder ausschalten.

Oben sind auf einer Schiene zigarettenschachtelgroße Kunststoffkartuschen eingespannt. Sie enthalten je einen Einfachzucker in kristalliner Form.

Wird der Synthesizer eingeschaltet, rückt die Kartuschenkette – deren Reihenfolge die zu erzeugenden Zuckerkette festlegt – nach rechts. Dort wird die Membran der ersten Kartusche automatisch von einer Nadel durchstoßen Lösungsmittel strömt herein. Eine weitere Nadel befördert die nun gebrauchsfertige Zuckerlösung in den Reaktor – ein 10 cm hohes zylinderförmiges Glasgefäß im Synthesizer.

Darin befindet sich der Clou der Maschine – winzige Kügelchen, die dem Wasserball in Seebergers Demonstration entsprechen. Auch im Reaktorgefäß sprießen die winzigen Zuckerketten auf einer Vielzahl kleiner „Bälle“.

Die Kügelchen aus Polystyrol haben an ihrer Oberfläche mehrere biochemische Anker, an die die winzigen Zuckerbausteine angehängt werden.

Für die Synthese benötigt Seeberger lediglich die Einfachzucker in den Kartuschen. So kann er aus nur rund 50 Grundbausteinen fast alle der vielen Tausend im Menschen vorkommenden Mehrfachzucker zusammenbauen.

Seebergers Ziel ist die Entwicklung des Malariaimpfstoffs. Es gibt zwar Medikamente, die nach einer Infektion den Erreger abtöten können, doch in Afrika fehlt häufig das Geld dafür. Folge: Kleine Kinder, die besonders anfällig sind, sterben häufig an der Infektion.

„Malaria ist ein Problem der Armut“, sagte Seeberger. Das ideale Gegenmittel wäre ein kostengünstiger Impfstoff. Im Gegensatz zu anderen Kandidaten vermag Seebergers Zuckerimpfstoff den Malariaerreger trotz dessen hoher Mutationsrate in Schach zu halten: „Der Parasit verändert zwar laufend seine DNA, die Zucker auf seiner Hülle aber kann er nicht verändern.“

CLAUS -PETER SESIN/ber

www.koerber-stiftung.de

Die Körber-Stiftung in Hamburg vergibt den „Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft“ an in Europa arbeitende Forscher in den Bereichen Lebenswissenschaften und Technische Wissenschaften.

Zellen erkennen sich gegenseitig an Zuckermolekülen

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