Pflanze produziert Infektionsschutz

Das vor über 70 Jahren erstmals in Uganda bei Menschen nachgewiesene West-Nil-Virus wird heute in Afrika, Europa sowie Süd- und Nordamerika durch Stechmücken verbreitet. Da auch Tiere wie beispielweise Vögel oder Pferde erkranken, gilt die Infektion in Deutschland zudem als Tierseuche. Meist verläuft die Krankheitbeim Menschen grippeähnlich, allerdings treten vor allem bei Personen ab 50 Jahren auch Gehirn- und Hirnhautentzündungen mit tödlichem Ausgang auf. Den einzigen wirksamen Antikörper hatten Wissenschaftler bisher bei Mäusen extrahiert: Er verhindert das Andocken des Virus an der Wirtszelle. Allerdings ist das Herstellungsverfahren für die Massenproduktion über tierische Zellen zu teuer.

Um eine kostengünstige Produktion zu inszenieren, schleuste die US-Forschergruppe um Huafang Lai von der Arizona State University in Tempe das Gen für den Wirkstoff in das Erbgut der Tabakpflanze Nicotiana benthamiana ein. Sie produzierte schon acht Tage später im Gewächshaus beim Wachsen das neue Protein mit. Aus einem Kilogramm der genveränderte Pflanze extrahierten die Wissenschaftler 0,8 Gramm des Antikörpers, der sich als Impfstoff und Medikament verwenden lässt.

Da sich der pflanzliche Antikörper Hu-E16 minimal von dem Mäuse-Antikörper unterscheidet, überprüften die Wissenschaftler seine Wirksamkeit im Experiment. Dazu wurden Mäuse im Labor mit einer tödlichen Virenrate infiziert und in zwei Gruppen aufgeteilt. Die erste wurde mit den Antikörpern aus der Pflanzenproduktion behandelt, die zweite mit dem tierischen Virenschutz. Schon eine tägliche Dosis von zehn Mikrogramm der Tabakantikörper bewahrte über 80 Prozent der Versuchstiere vor dem Ableben, bei 500 Mikrogramm waren es 90 Prozent. Sogar noch vier Tage nach der Infektion blockierte das Pflanzenprotein erfolgreich die Vermehrung des tödlichen Virus. Beim Vergleich der Ergebnisse mit den konventionell behandelten Mäusen der zweiten Gruppe konnten keine Unterschiede festgestellt werden.

Die Studie belegt nach Ansicht der Wissenschaftler, dass sich der pflanzliche Antikörper Hu-E16 für eine Therapie gegen das West-Nil-Fieber eignet. Die Produktion durch die Tabakpflanze sei kosteneffizient und lasse sich leicht steigern, was vor allem für Entwicklungsländer entscheidend sei. Außerdem könne das Verfahren leicht für die Herstellung weiterer antiviraler Antikörper gegen aufkommende Infektionskrankheiten angewandt werden.