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AHO Aktuell - 14.06.2001 Neuer Test zum Nachweis von BSE und vCJK Genf, Schweiz , 13. Juni 2001 - Serono S.A. (SWX: SEO und NYSE: SRA) teilte heute mit, dass Wissenschaftler des Serono Pharmaceutical Research Institute (SPRI) in Genf unter der Leitung von Dr. Claudio Soto eine neues Verfahren entwickelt haben, das die Empfindlichkeit existierender Tests zum Nachweis von fehlerhaften Prionen-Proteinen erheblich zu verbessern verspricht. Wissenschaftler gehen davon aus, dass tödliche neuro- degenerative Erkrankungen wie die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern, Scrapie bei Schafen und die Creutzfeld-Jakob-Erkrankung (CJD und eine neue Form von CJD - nvCJD) beim Menschen auf derartige defekte Eiweissmoleküle zurückzuführen sind. Die Arbeit der Forschungsgruppe wird in der Ausgabe vom 14. Juni des Wissenschaftsmagazins Nature publiziert. "Die Methode imitiert die körpereigene Replikation fehlerhafter Prionen- Proteine im Zeitraffertempo", erklärt Silvano Fumero, Senior Executive Vice President Research & Pharmaceutical Development. "Dabei wird ein im Körper mehrere Jahre dauernder Prozess im Labor auf wenige Stunden reduziert. Das Verfahren bringt die Wissenschaft einen bedeutenden Schritt weiter, denn es eröffnet verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Neben der Verbesserung von Tests zur Diagnose von Prionen-Erkrankungen vereinfacht es auch die Identifizierung von Zielmolekülen für neuartige Wirksubstanzen." Mit Hilfe der derzeit verfügbaren Tests ist es nicht möglich, BSE bei toten Tieren festzustellen, die jünger als 30 Monate alt waren oder die sich erst kurz vor dem Tod infiziert hatten. Ausserdem gibt es bisher keine Tests für lebende Tiere oder Menschen. Dank des neuen von Serono entwickelten Verfahrens kann die Herstellung fehlerhafter Prionen-Proteine im Labor täglich um mehr als das Hundertfache gesteigert werden, was sehr viel empfindlichere Tests auf BSE und andere Prionen-Erkrankungen ermöglicht. Zyklische Amplifikation fehlerhafter Proteinfaltung Das Verfahren wird als zyklische Amplifikation fehlerhafter Proteinfaltung (Protein Misfolding Cyclic Amplification - PMCA) bezeichnet. Dabei werden kleinste Proben defekter Prionen-Proteine (PrPSC) aus dem Gehirn von Hamstern entnommen, die mit Scrapie infiziert sind, und mit grösseren Mengen intakter Prionen-Proteine (PrPC) von gesunden Hamstern gemischt. Die gesunden Prionen-Proteine werden dadurch rasch in Verbände fehlerhafter Prionen-Proteine umgewandelt, die anschliessend mit Ultraschall behandelt werden. Dieses sogenannte zyklische Amplifikationsverfahren kann im Labor mehrmals täglich wiederholt werden. Die dabei erzielte Menge fehlerhafter Prionen-Eiweisse ist mehrere hundert mal grösser, als die mit herkömmlichen Verfahren erzielte Ausbeute aus Gehirngewebe von toten Tieren oder Menschen. Die publizierte Studie beruht auf einer Reihe bedeutender wissenschaftlicher Fortschritte: Im Rahmen des Forschungsprojekts ist es Serono-Wissenschaftlern erstmals gelungen, defekte Prionen-Proteine in-vitro herzustellen. Mit dem angewandten Verfahren ist es darüber hinaus möglich, den Umwandlungs- prozess von gesunden in defekte Proteine, der Prionen-Erkrankungen wie BSE und CJD vermutlich zugrunde liegt, künstlich zu beschleunigen. Infolge der Forschungsarbeiten steht jetzt ein empfindliches In-vitro- Modell zur Verfügung, mit dem die biologischen Eigenschaften von Prionen besser verstanden und andere Faktoren identifiziert werden können, die möglicherweise an der Entstehung defekter Prionen-Eiweisse beteiligt sind. Ausserdem kann die Methode dazu beitragen, neue Zielmoleküle für Arzneimittel zur Behandlung von Prionen-Erkrankungen aufzufinden. Mit fortgesetzten Forschungsanstrengungen auf diesem Gebiet zielt das Team von Dr. Soto auf die Gewinnung weiterer wichtiger wissenschaftlicher Erkenntnisse ab: Laufende Versuche weisen darauf hin, dass fehlerhafte Prionen-Proteine in-vivo infektiös sind. Sollten sich diese Ergebnisse erhärten lassen, so wäre dies ein Beweis für die Richtigkeit der Hypothese von Stanley Prusiner, der dafür 1997 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Die Forschungsgruppe arbeitet derzeit an Versuchen, anhand derer diese Ergebnisse bestätigt werden sollen. Resultate werden zu gegebener Zeit veröffentlicht. Es gibt ebenfalls Anhaltspunkte dafür, dass defekte Prionen-Eiweisse im Blut von Tieren nachweisbar sind. Auch dies wird zur Zeit im Rahmen weiterer Versuche geprüft. Aus der Arbeit ergeben sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für die Diagnose von Erkrankungen aufgrund fehlerhafter Proteinfaltung: Die Identifizierung von defekten Prionen-Proteinen im Gehirn von toten Kälbern unter 30 Monaten und bei Rindern, die sich erst kurz vor dem Tod infiziert haben, die bisher nicht getestet werden können, da die verfügbaren Diagnostiktests kleinste Mengen von PrPSC im Frühstadium der Erkrankung nicht erfassen. Die Identifizierung von defekten Prionen- Proteinen im lebenden Tier (mit oder ohne BSE-Symptome) unter Verwendung von Gewebe oder biologischen Flüssigkeiten wie Blut. Die Diagnose von CJD und nvCJD im Menschen (mit oder ohne Krankheitssymptome) unter Verwendung von Rückenmarksflüssigkeit oder Blut. Das Verfahren lässt sich möglicherweise zum Nachweis von anderen Krankheiten einsetzen, denen eine fehlerhafte Proteinfaltung zugrunde liegt, beispielsweise der Alzheimer Krankheit. GABRIELA P. SABORIO, BRUNO PERMANNE & CLAUDIO SOTO Sensitive detection of pathological prion protein by cyclic amplification of protein misfolding Nature 411, pp. 810-813 (14 June 2001)

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