Die einfache Tomate könnte ein geeigneter Träger für einen oralen Impfstoff gegen Alzheimer sein, so HyunSoon Kim vom Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology (KRIBB) in Korea und dessen Kollegen von der Digital Biotech Inc. und dem Department of Biological Science an der Wonkwang University. Auch wenn sich deren Forschungsarbeit1, die gerade als Online-Version in der Springer-Fachzeitschrift Biotechnology Letters publiziert wurde, noch in der Anfangsphase befindet, so stellt sie doch einen viel versprechenden Ansatz zur Herstellung eines oralen Impfstoffs gegen die neurodegenerative Krankheit dar.
Alzheimer schreitet über einen längeren Zeitraum hin fort und ist die häufigste Ursache für Demenzerkrankungen. Es wird vermutet, dass dafür die Ansammlung des menschlichen Beta- Amyloids, einem toxischen unlöslichen Faserprotein im Gehirn, das zum Absterben von Neuronen führt, verantwortlich ist. Durch eine geringere Produktion des Beta Amyloid-Proteins kann der Degeneration des Nervensystems vorgebeugt und somit das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit verhindert oder verzögert werden. Ein Ansatz besteht darin, das Immunsystem anzuregen, so dass die Produktion von Beta-Amyloid im Gehirn reduziert wird.
Ziel von Kim und seinen Kollegen war es, einen pflanzlichen Impfstoff gegen die Alzheimer-Krankheit zu entwickeln, da Beta-Amyloid für Tierzellen eine toxische Wirkung aufweist. Tomaten bieten sich als Impfstoffträger an, da sie ohne Wärmebehandlung verzehrt werden können. Dadurch verringert sich das Risiko einer Zerstörung des Immunstimulationspotenzials des fremden Proteins. Die Wissenschaftler führten das Beta-Amyloidgen erst in das Tomatengenom ein, anschließend ermittelten sie die Immunreaktion des aus der Tomate gewonnenen toxischen Proteins bei einer Gruppe von 15 Monate alten Mäusen.
Sie immunisierten die Mäuse einmal wöchentlich über drei Wochen hinweg oral mit den transgenen Tomatenpflanzen und verabreichten ihnen sieben Wochen nach dem ersten Verzehr eine Booster- Dosis. Daraufhin zeigten Blutanalysen eine Immunreaktion, bei der Antikörper im menschlich fremden Protein erzeugt wurden.
"Auch wenn wir mit dieser Studie keine Verringerung der vorhandenen Proteinablagerungen im Gehirn bei den Mäusen nachweisen konnten, so stellt sie doch einen einzigartigen Ansatz zur Herstellung eines Impfstoffes durch Verwendung transgener Pflanzen mit Beta-Amyloidprotein dar", so lautet das Fazit der Autoren. Derzeit untersucht das Wissenschaftsteam Strategien zur Wirkungssteigerung von tomatenbasierten Impfstoffen, da frische Tomaten lediglich 0,7% Protein und sogar noch weniger Fremdprotein enthalten.
Quelle
1. Youm JW, Jeon JH, Kim H, Kim YH, Ko K, Joung H, Kim HS (2008). Transgenic tomatoes expressing human beta-amyloid for use as a vaccine against Alzheimer's disease. Biotechnology Letters (DOI 10.1007/s10529-008-9759-5). Diese Forschungsarbeit wurde unterstützt vom Plant Diversity Research Center of 21st Century Frontier R&D Program, Korea.
Alzheimer schreitet über einen längeren Zeitraum hin fort und ist die häufigste Ursache für Demenzerkrankungen. Es wird vermutet, dass dafür die Ansammlung des menschlichen Beta- Amyloids, einem toxischen unlöslichen Faserprotein im Gehirn, das zum Absterben von Neuronen führt, verantwortlich ist. Durch eine geringere Produktion des Beta Amyloid-Proteins kann der Degeneration des Nervensystems vorgebeugt und somit das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit verhindert oder verzögert werden. Ein Ansatz besteht darin, das Immunsystem anzuregen, so dass die Produktion von Beta-Amyloid im Gehirn reduziert wird.
Ziel von Kim und seinen Kollegen war es, einen pflanzlichen Impfstoff gegen die Alzheimer-Krankheit zu entwickeln, da Beta-Amyloid für Tierzellen eine toxische Wirkung aufweist. Tomaten bieten sich als Impfstoffträger an, da sie ohne Wärmebehandlung verzehrt werden können. Dadurch verringert sich das Risiko einer Zerstörung des Immunstimulationspotenzials des fremden Proteins. Die Wissenschaftler führten das Beta-Amyloidgen erst in das Tomatengenom ein, anschließend ermittelten sie die Immunreaktion des aus der Tomate gewonnenen toxischen Proteins bei einer Gruppe von 15 Monate alten Mäusen.
Sie immunisierten die Mäuse einmal wöchentlich über drei Wochen hinweg oral mit den transgenen Tomatenpflanzen und verabreichten ihnen sieben Wochen nach dem ersten Verzehr eine Booster- Dosis. Daraufhin zeigten Blutanalysen eine Immunreaktion, bei der Antikörper im menschlich fremden Protein erzeugt wurden.
"Auch wenn wir mit dieser Studie keine Verringerung der vorhandenen Proteinablagerungen im Gehirn bei den Mäusen nachweisen konnten, so stellt sie doch einen einzigartigen Ansatz zur Herstellung eines Impfstoffes durch Verwendung transgener Pflanzen mit Beta-Amyloidprotein dar", so lautet das Fazit der Autoren. Derzeit untersucht das Wissenschaftsteam Strategien zur Wirkungssteigerung von tomatenbasierten Impfstoffen, da frische Tomaten lediglich 0,7% Protein und sogar noch weniger Fremdprotein enthalten.
Quelle
1. Youm JW, Jeon JH, Kim H, Kim YH, Ko K, Joung H, Kim HS (2008). Transgenic tomatoes expressing human beta-amyloid for use as a vaccine against Alzheimer's disease. Biotechnology Letters (DOI 10.1007/s10529-008-9759-5). Diese Forschungsarbeit wurde unterstützt vom Plant Diversity Research Center of 21st Century Frontier R&D Program, Korea.
