Mit leeren Bakterienhüllen lassen sich Medikamente transportieren, vielleicht kann man auch Leben in sie stecken. Ein Forscher in Wien spielt mit der Idee.
"Weiterer Gegenstand ist ein verschlossener Bakterienghost, der durch das beschriebene Verfahren erhältlich ist. Er kann Wirkstoffe enthalten, metabolische Funktionen aufweisen oder/und die Fähigkeit zur Proliferation besitzen." So steht es in einem deutschen Patent vom 2. 8. 2001, dem Laien wird leicht wirr im Kopf. "Das heißt nichts anderes, als dass ich künstliche lebende Zellen erzeugen könnte", übersetzt Patenthalter Werner Lubitz (Mikrobiologie, Uni Wien): "Man kann das eine österreichische Alternative zu Craig Venter nennen." Venter ist das Wunderkind der Molekularbiologie, das Genome im Dutzend sequenziert und jetzt auch künstliches Leben herstellen will.
Der Reihe nach. Lubitz ist Spezialist für Bakterien, insbesondere für tote, von denen nur die Hülle übrig ist: Ghosts. Um sie zu erzeugen, nutzt man Bakteriophagen, Viren, die sich auf Bakterien setzen, Löcher in die Hülle bohren und ihre DNA hinein schießen. Lubitz arbeitet mit einem der Bakteriophagen-Gene, mit dem, das die Zellwand perforiert. Er bringt es in Bakterien ein und lässt es bohren. Durch das Loch entweicht alles, was im Bakterien-Inneren ist.
Dann kann man etwas anderes hinein füllen und das Loch mit einem Stöpsel verschließen. "Ghosts sind ideale Carrier, Träger für alles Erdenkliche", erklärt Lubitz: "Derzeit konzentrieren wir uns auf Wirkstoffe." Man könnte mit Ghosts etwa Medikamente in den Körper transportieren, über die Schleimhäute hinein - oral oder rektal -, gezielt zu bestimmten Zellen. Denen könnten sie Hilfe bringen, oder auch den Tod: Es gibt ein sehr wirksames Mittel gegen viele Tumorzellen, Doxorubicin, aber es hat Nebenwirkungen, die eine Anwendung verbieten. Lubitz hat gezeigt, dass sich die Dosis stark reduzieren lässt, wenn man das Mittel in Ghosts verpackt, die es langsam freisetzen (Journal of Controlled Release, 94, S. 63).
Natürlich müssen sie erst zu ihren Zielzellen kommen, man müsste sie direkt neben dem Tumor injizieren, sonst würden sie vom Immunsystem erkannt. Bei einem zweiten möglichen Einsatzgebiet ist exakt das erwünscht, bei Impfstoffen. "Unser Immunsystem ist auf Bakterien getrimmt", erklärt Lubitz: "Deshalb könnten Ghosts eine Doppelrolle spielen, Impfstoffe in den Körper bringen und zugleich die Abwehr alarmieren." Alarmiert werden muss bei allen Impfstoffen, alleine wirken sie kaum, man fügt ihnen Hilfsstoffe bei, "Adjuvantien", oft Aluminiumsalze. In Lubitz' System wäre das Vehikel des Impfstoffs selbst das Adjuvans: Die Bakterienhülle würde das Immunsystem anregen, stärker auf jenen Impfstoff zu reagieren, den sie trägt und freisetzt.
Oder, noch eleganter, man könnte gleich zwei Impfungen plus Adjuvans mit einem Ghost erreichen, Lubitz entwickelt die Idee mit seinem früheren Doktoranden Francis Eco (Morehouse School of Medicine, Atlanta) und den US-Centers of Disease Control (CDC) am Fall von Chlamydia trachomatis. Das ist ein Bakterium, das in der Ersten Welt den Sexualbereich befällt, und in der Dritten Welt - wo Antibiotika fehlen - anderswo am Körper Fürchterliches anrichtet: 20 Prozent aller Erblindungen gehen auf sein Konto: "Wir nehmen den Ghost des Cholera-Erregers Vibrio Cholerae - er ist nicht gefährlich, er ist ja nur die tote Hülle -, und füllen ihn mit Hüll-Proteinen von Chlamydia. Das könnte ein Kombi-Impfstoff gegen beides werden. Dort, wo Chlamydia blind macht, grassiert oft auch Cholera, und bei uns könnte es nicht schaden, wenn man zusätzlich dagegen geimpft ist." Im Mäuseversuch funktioniert das (Vaccine, 21, S. 1694).
Aber nicht nur bei Impfstoffen könnte die Attraktivität von Bakterien für das Immunsystem genutzt werden, sondern auch dann, wenn das Immunsystem selbst von Erregern befallen ist: HI-Viren setzen sich gerne in Makrophagen, andere Viren in dendritische Zellen. Das sind die beiden Immunzellen, die im Körper patrouillieren und Bakterien zuerst bemerken, sie nehmen sie in sich auf oder haften sich an ihnen fest. Trügen die Ghosts antivirale Medikamente, könnten die in bzw. an den Zellen wirken.
Oder, bei Lubitz sind die Ideen weder rar noch klein, Ghosts könnten jener Kur zum Durchbruch helfen, die trotz tausender Versuche die in sie gesetzten Hoffnungen nicht erfüllt: Gentherapie. Sie will kranke Gene durch gesunde ersetzen und braucht Vehikel, man experimentiert vor allem mit Adeno-Viren. Aber die bringen nicht viele Gene ans Ziel. "Bakterien sind zwar klein, einen Mikrometer lang, drei Viertel im Durchmesser, viel geht da nicht hinein", erklärt Lubitz: "Aber im Vergleich ist unser Platzangebot enorm. In ein Adeno-Virus passen ein, zwei Plasmide, in einen Ghost 5000."
Plasmide sind kleine Gen-Träger, man könnte aber auch ganze Chromosomen - künstliche, im Fachhandel erhältlich - in die Geister stecken, sie mit Energie versorgen und spuken lassen, das ist die Idee, die mit der von Craig Venter konkurriert. Venter will mit seinem künstlichen Leben die Welt retten, will völlig neue Bakterien konstruieren, die die Menschheit mit Energie versorgen oder das Treibhausgas CO2 aus der Atmosphäre holen. Hier ist Lubitz bescheidener: "Ich will nur damit spielen."