Wie man die tödlichen Bakteriengifte blockieren kann, erforscht eine US-Gruppe mit österreichischem Gast.
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nthrax-Bakterien sind als potenziel le Biowaffen deshalb so gefürchtet, weil ihr Angriff nur im frühen Sta dium mit Antibiotika abgewehrt werden kann. Sind sie einmal lange genug im Körper, hilft es nichts mehr, die Bakterien zu töten - sie produzieren, anders als andere Bakterien, Gifte, die töten können und selbst nicht angreifbar sind. Und sie sind oft lange im Körper, weil die Anfangs-Symptome - Fieber, Husten, Brustschmerzen - so unspezifisch sind, dass nicht auf Anthrax therapiert wird. 90 Prozent aller Fälle enden tödlich, man weiß das von jenem Bereich, wo Anthrax in der Natur vorkommt: Das Bakterium befällt für gewöhnlich Rinder, von ihnen gelangt es auf Hirten, Tierärzte und Fleischverarbeiter. Weil bei einer Bioattacke aber ebenso hohe Opferzahlen zu befürchten wären, sucht man nach Gegengiften, allen voran eine Gruppe am Burnham Institute, La Jolla, Kalifornien, in der der Salzburger Robert Schwarzenbacher mitforscht: "Wir haben 20.000 niedermolekulare Substanzen darauf geprüft, ob sie den ,lethal factor' des Anthrax-Gifts blockieren können."
Der "lethal factor" (LF) ist einer von drei Proteinen, aus denen das Anthrax-Gift zusammengesetzt ist, das hat man in Burnham früher schon analysiert und in den Proteinstrukturen dargestellt: Die beiden anderen heißen "protective antigen" (PA) und "edema factor" (EF). PA eröffnet an Angriff, dieses Protein dockt an Zellwände an und veranlasst ein zelleigenes Enzym - Furin - eine Pore zu bilden. Durch sie werden dann LF und EF in das Zellinnere geschleust, wo sie Signalwege unterbrechen. Und das wieder in einer hoch entwickelten Doppelstrategie. Die Gifte töten zunächst Bakterien-Abwehrzellen der ersten Front (Phagozyten), dann setzen sie heraneilende Verstärkung außer Gefecht: Sie treiben Makrophagen in den programmierten Zelltod, legen derart das Immunsystem lahm.
Eine Gegenstrategie zielt darauf, den "Türöffner" PA genetisch zu entwaffnen. Solches Anthrax würde sich dann zwar auf Zellen setzen, könnte aber keine Poren bohren lassen. Diese Zellen wären für anderes Anthrax nicht mehr zugänglich, LF und EF gelangen nicht ins Zellinnere.
Wenn sie aber doch schon hineingelangt sind? "In einem weiteren Ansatz haben wir nach Inhibitoren gesucht, die die tödliche Aktivität von LF blockieren", erklärt Schwarzenbacher: Die bekannte Proteinstruktur wurde mit der von 20.000 Molekülen verglichen, am Computer und in eigens entwickelten biochemischen Tests, an deren Ende drei gleich vielversprechende Kandidaten übrig blieben (Nature Structural & Molecular Biology, 29. 12.). Sie könnten die Attacken nicht nur abwehren, mit ihrer Hilfe könnte man auch genauere Einblicke in den Angriff bringen: Man weiß bisher nur, dass LF Zellen mit einem besonderen Enzym attackiert - einer Protease -, aber die Details liegen im Dunkeln.
Ganz ideal sind auch die drei jetzt identifizierten Kandidaten nicht, aber man kann ihrer Struktur ablesen, wie man sie durch chemischen Umbau optimieren kann. Dann muss man sie erst noch auf Nebenwirkungen prüfen, die Entwicklung von Medikamenten ist ein langwieriges Geschäft: "Vorsichtig geschätzt wird in fünf bis zehn Jahren eine Therapie für Anthrax verfügbar sein", hofft Schwarzenbacher.
Andere Forscher wollen den Feind gar zum Freund machen: Sie wollen PA genetisch so umprogrammieren, dass es an Zellmembranen nicht mit Furin zusammenspielt, sondern mit tumorspezifischen Enzymen. Dieses Anthrax wäre für Krebszellen tödlich.