Zürich / Schweiz - Wochenlang versetzte ein weißes Pulver die amerikanische Bevölkerung in Angst und Schrecken: Wenige Tage nach den Anschlägen vom 11. September 2001 wurden vier unschuldige Menschen Opfer von Briefen, die das Pulver enthielten - Sporen des Anthrax-Erregers. Deutsche Forscher haben nun ein für Anthrax charakteristisches Molekül im Labor nachgebaut, vielleicht die Basis für einen neuen Anthrax-Impfstoff.

Die Sporen von Bacillus anthracis rufen eine Anthrax oder Milzbrand genannte Krankheit hervor, die Pflanzenfresser wie Rinder, Schafe und Ziegen befällt. Menschen infizieren sich nur selten. Es sei denn, die extrem widerstandsfähigen Sporen werden speziell präpariert und als biologische Waffe eingesetzt. Wer diese Sporen einatmet, stirbt normalerweise innerhalb weniger Tage. Um auf eine Bedrohung vorbereitet zu sein, ist man auf effektive Impfstoffe angewiesen.

Erster Schritt bei der Entwicklung eines Impfstoffs ist die Suche nach einem geeigneten Antigen. Ein Antigen ist ein Molekül oder Molekülteil eines Krankheitserregers, auf den das Immunsystem mit der Bildung von Antikörpern reagiert. Dieses Antigen darf kein "Feld-Wald-und-Wiesen-Molekül" sein, sondern sollte charakteristisch für diesen Keim sein. Wie bei den meisten Bakterien findet man auch bei Bacillus anthracis spezifische Oligosaccharide (Mehrfachzucker) auf der Oberfläche der Sporen, die vermutlich eine wichtige Rolle bei der Wechselwirkung mit dem befallenen Organismus spielen. Die Struktur eines solchen Oligosaccharids wurde letztes Jahr aufgeklärt. Das Molekül besteht aus vier Zuckereinheiten. Besonders interessant ist einer der endständigen Zucker, Anthrose genannt, der offenbar ausschließlich auf der Oberfläche von Anthraxsporen vorkommt.

Peter Seeberger und Daniel Werz von der ETH Zürich ist es nun gelungen, diesen Vierfachzucker erstmals in einer so genannten Totalsynthese nachzubauen. Herzstück ist ein neuer, besonders effektiver Syntheseweg für die Anthrose-Einheit. An den künstlich hergestellten Vierfachzucker knüpften die Wissenschaftler dabei gleich noch eine Art molekularen Haken an, an den später ein Transportprotein gekuppelt werden kann, das für eine erfolgreiche Immunisierung notwendig ist. Ihren gesamten Syntheseweg legten sie so flexibel aus, dass auch Varianten des Zuckermoleküls auf einfache Weise zugänglich sind. "Zurzeit führen wir immunologische Studien mit dem Vierfachzucker durch," sagt Seeberger, "parallel dazu stellen wir eine Reihe von Abkömmlingen des Zuckers her, um auch deren Potenzial als hochspezifische Anthrax-Impfstoffe zu beleuchten."
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