Wie die H1N1-Grippe hohes Fieber verursacht

Forscher aus München und Bonn haben am Beispiel der H1N1-Erreger aufgeklärt, auf welche Weise Viren für das hohe Fieber verantwortlich sein könnten, das manche Patienten erleiden.

Ein Kennzeichen der sogenannten Schweinegrippe ist das bei einigen Patienten plötzlich auftretende starke Fieber. Bislang verstand man nicht genau, wie diese Reaktion zustande kommt. Forscher der Universität Bonn und der Technischen Universität München haben gemeinsam mit Wissenschaftlern der LMU München nun einen neuen Signalweg identifiziert, über den Viren Entzündungsreaktionen und Fieber auslösen können. Ihre Ergebnisse erscheinen in der kommenden Ausgabe der Zeitschrift Nature Immunology (Online-Veröffentlichung, 15. November 2009).

Auf welchem Wege Retroviren wie die Erreger der H1N1-Grippe Fieber auslösen können, haben Forscher aus München und Bonn entdeckt. Quelle: U.S.Center for Disease Control

Viren schleusen ihr Erbgut in die Zellen ihres Opfers ein und programmieren diese so zu Virenfabriken um. Der Körper hat gegen derartige Unterwanderungsversuche ein ausgeklügeltes Abwehrsystem eingerichtet. Ein wichtiger Bestandteil der Verteidigung ist der Rezeptor RIG-I. Wenn er in der Zelle auf Viren-Erbgut stößt, sorgt er für die Ausschüttung von Interferon, das wiederum Killerzellen auf den Plan ruft. Das ist aber offenbar nicht alles. "Unseren Ergebnissen zufolge spielt RIG-I wohl eine viel zentralere Rolle bei der Virenabwehr als bislang gedacht", erklärt Jürgen Ruland vom Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München.

Demnach kurbelt RIG-I offenbar zusätzlich die Herstellung des Entzündungsbotenstoff Interleukin 1 an. "Dieses Interleukin 1 sorgt dann für die typischen Symptome einer Virusinfektion wie Fieber oder Schüttelfrost", erläutert Veit Hornung vom Universitätsklinikum Bonn. Hornung erhielt für seine Forschungsarbeit vor kurzem einen millionenschweren "Starting Grant" des Europäischen Forschungsrats ERC (mehr...).

Noch wissen Hornung und seine Kollegen nicht, wie wichtig dieser neu entdeckte Immunmechanismus für die erfolgreiche Abwehr des Virus ist. Eventuell hat die Interleukin-Ausschüttung mitunter sogar negative Folgen. "Es gibt die Hypothese, dass eine Überproduktion von Zytokinen zu extrem schweren Verläufen von Viruserkrankungen führen kann", erläutert Gunther Hartmann von der Universität Bonn, der ebenfalls an den Forschungsarbeiten beteiligt war. Möglicherweise könnten Medikamente, die einen solchen "Zytokin-Sturm" verhindern, den Krankheitsverlauf mildern. Hartmann gilt als Experte für die Zusammenhänge von Viren und Immunsystem. Er will die immunstimulierende Wirkung des Viren-Erbguts gezielt für Therapien ausnützen und dafür langfristig mit Hilfe der GO-Bio-Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ein Unternehmen gründen (mehr...).

Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• No-Go-Zonen für das Aids-Virus
• Hannover eröffnet Musterlabor für regenerative Medizin
• Matrix aus Schweinehaut gibt Brustkrebs-Patienten Hoffnung
• Wilex holt sich bis zu 16 Millionen Euro an der Börse
• Europäischer Gerichtshof soll über Stammzellpatent entscheiden

No-Go-Zonen für das Aids-Virus

In bestimmten Regionen im menschlichen Erbgut können sich HI-Viren nicht einnisten, wie Forscher aus Heidelberg, Mannheim und Osnabrück jetzt entdeckten.

Sogenannte Retroviren wie das Virus, das die Immunschwächekrankheit Aids auslöst, fügen Teile ihres Erbguts in die DNA der Zelle ein. Nun haben Forscher überraschende Details dieses Vorgangs herausgefunden – über einen Abgleich einer Datenbank, die 46.000 Einträge zu Positionen enthält, wo sich das HI-Virus im Erbgut einbaut. Wie Wissenschaftler um Frank Giordano vom Deutschen Krebsforschungszentrum im Fachblatt AIDS (27. November, Ausg. 18, S. 2535-2537) berichten, werden einge DNA-Stellen beim Einbau des Erregererbguts aber gänzlich ausgespart.

Aidsviren, die sich hier an der Membran einer Zelle sammeln, können ihr Erbgut offenbar nicht überall im Zellkern einbauen.Quelle: Hanswalter Zengraf / DKFZ

„Wir haben damit erstmalig und sehr präzise Bereiche im menschlichen Erbgut definiert, in die sich HIV nicht oder  nur sehr ungern einnistet“, erläutert Giodarno. Warum das so ist, konnte noch nicht zweifelsfrei geklärt werden. Die Forscher vermuten, dass das Virus an diesen Stellen direkt blockiert wird oder dort ein Faktor fehlt, den es zur Integration seines Erbguts benötigt.

Wie die Wissenschaftler zeigen konnten, bauen HI-Viren - wie bisher vermutet - ihr Erbgut gerne in den generellen Anfangsregionen eines Gens ein. Die unmittelbare Nachbarschaft jenes Punktes, an dem das eigentliche Ablesen eines Gens beginnt, scheinen sie jedoch völlig zu meiden. Bislang war man davon ausgegangen, dass gerade der Transkriptionsstart ein bevorzugtes Ziel von HIV ist. Hier finden sich im Überfluss alle Enzyme, die die Viren benötigen.

Doch jeweils 1000 Buchstaben links und rechts dieser Startpunkte gibt es auf dem DNA-Strang kaum HIV-Einbaustellen. Wenn die Wissenschaftler nun herausfinden, warum das passiert, könnten daraus neue zielgerichtete Therapien entstehen. Denn nur das HI-Virus zeigt diese Abneigung. "Andere Retroviren bauen ihr Erbgut sogar bevorzugt genau an den Ablese-Startpunkten ein", erläutert Giordanos Kollegin Stephanie Laufs.Ein Aids-Medikament der Zukunft könnte auf diesem Weg zum Beispiel die Arbeit der so genannten Integrase hemmen. Dieses Enzym baut die Virus-DNA ins Erbgut der Zelle ein. Integrase-Hemmer werden erst seit wenigen Jahren eingesetzt, jedoch haben sich die Viren teilweise bereits durch Mutationen ihrer Wirkung entzogen. Daher sind Virusforscher  auf der Suche nach neuen Ansätzen, um dieses Schlüsselenzym des Erregers auszuschalten. Der Mechanismus, der HIV daran hindert, sich am Ablese-Startpunkt einzunisten, könnte ein molekulares Vorbild bei der Entwicklung solcher Wirkstoffe sein, hoffen die Heidelberger Forscher.

Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• Wie die H1N1-Grippe hohes Fieber verursacht
• Hannover eröffnet Musterlabor für regenerative Medizin
• Matrix aus Schweinehaut gibt Brustkrebs-Patienten Hoffnung
• Wilex holt sich bis zu 16 Millionen Euro an der Börse
• Europäischer Gerichtshof soll über Stammzellpatent entscheiden

Hannover eröffnet Musterlabor für regenerative Medizin

Ein in Hannover aufgebautes Musterlabor zur Entwicklung neuer Standards in der Herstellung von Geweben für die regenerative Medizin erhält 1,6 Millionen Euro von der Stiftung Zukunfts- und Innovationsfonds Niedersachsen.

Ziel der regenerativen Medizin ist es, Defekte im Gewebe oder in Organen zu heilen oder zu lindern – dazu müssen die lebensnotwendigen Gewebe wie Herzklappen oder Knochenimplantate in einem Labor individuell für den Patienten neu hergestellt werden. Andererseits müssen diese persönlichen Gewebe auch gemeinsamen Qualitätsstandards entsprechen, damit Ärzte und Patienten sicher sein können, wie die Implantate reagieren.

Thomas Scheper und Axel Haverich von der Medizinischen Hochschule bei der Eröffnung der Laborräume.Quelle: Medizinische Hochschule Hannover

Die Herstellung muss deshalb dokumentiert, kontrolliert und reproduzierbar ablaufen. Dies soll nun im Niedersächsischen GMP Musterlabor Tissue Engineering geschehen, das jetzt an der Medizinischen Hochschule Hannover eröffnet wurde. GMP steht dabei für Good Manufacturing Practice, also etablierte Herstellungsmethoden. In enger Kooperation zwischen Klinik, Wissenschaft und Industrie sollen in diesem Labor beispielhaft Herstellungswege entwickelt und schrittweise umgesetzt werden. Die Förderung der Zukunfts- und Innovationsfonds Niedersachsen in Höhe von 1,6 Millionen Euro läuft über drei Jahre. Das Labor ist ein gemeinsames Projekt der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und der Leibniz-Universität Hannover sowie den Unternehmen Sartorius-Stedim Biotech, Köttermann und Corlife.

Von Seiten der MHH ist unter anderem Professor Axel Haverich maßgeblich an dem Musterlabor beteiligt, der erst vor einem Jahr für Schlagzeilen sorgte. Haverich war zusammen mit zwei seiner Kollegen für die Entwicklung nachwachsender Herzklappen, die Kindern mit Herzfehler eingesetzt werden, für den Deutschen Zukunftspreis 2008 nominiert worden. Daraus wurde wegen eines Plagiatsvorwurfs eines Berliner Kollegen nichts. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat zwar mittlerweile die Anschuldigungen für "völlig haltlos" erklärt, die beiden Herzklappenmodelle aus Hannover und Bonn würden sich deutlich unterscheiden (mehr...). Bis zu diesem Freispruch vergingen allerdings Monate, in denen die Verfahren einzeln überprüft werden mussten.

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• Wilex holt sich bis zu 16 Millionen Euro an der Börse
• Europäischer Gerichtshof soll über Stammzellpatent entscheiden

Matrix aus Schweinehaut gibt Brustkrebs-Patienten Hoffnung

Mit einem Gewebegerüst, das aus der Haut von Schweinen gewonnen wird, unterstützen Mediziner der Ludiwg-Maximilians-Universität München die Regeneration nach einer Brustkrebsoperation.

Rund 57.000 Frauen erkranken alljährlich allein in Deutschland an Brustkrebs. Bei etwa jeder vierten Patientin ist dabei trotz fortgeschrittener Behandlungsmethoden eine Amputation unvermeidlich. Der Wiederaufbau der verlorenen Brust ist bisher sehr aufwändig und oft mit Komplikationen behaftet.

Mit dem neuen Gewebe aus Schweinehaut sollen große Narben bei der Gewebetransplantation der Vergangenheit angehören.Quelle: BMBF/PT-DLR

Chirurgen entnehmen dazu am Bauch, aber auch an Po oder Rücken Fettgewebe und setzen es an der Brust wieder ein. Allerdings bleiben an den Entnahmestellen große Narben zurück, wie Darius Dian, von der Klinik für Geburtshilfe und Frauenheilkunde der Universität München erklärt. Als europaweit erstes Zentrum haben die Münchener Mediziner nun ein neues Verfahren getestet, das offenbar schonender ist als die Standard-Methode und ganz auf die Transplantation von köpereigenem Gewebe verzichtet.

Die neue Technik basiert auf einer so genannten "Strattice Reconstructive Tissue Matrix" - einem sterilen Gewebegerüst, das die Regeneration und den Aufbau von Brustgewebe unterstützt. Dieses Gerüst stammt aus der Unterhaut von Schweinen. Schweine sind dem Menschen in der Größe und im Aufbau ihrer Organe und Gewebe relativ ähnlich. Befreit von allen tierischen Zellen und anderen Stoffen löst es nach den bisherigen wenigen Erfahrungen keine Abstoßungsreaktionen aus.

Sogar die Blutgefäße, die sich noch auf der Matrix befinden, werden offenbar vom Körper angenommen. Außerdem haben die Münchener Mediziner noch keine Verhärtungen festgestellt, wie sie bei anderen Implantaten zum Brustaufbau nach Amputation immer beobachtet wurden.

Inzwischen haben die Ärzte sechs Patientinnen mit der neuen Methode behandelt. "Die bisherigen Erfolge sind viel versprechend", sagt Dian. Nun müsse die Methode jedoch noch in einer größeren Studie bewertet werden. Dazu laufen derzeit Untersuchungen in den USA. Dort hat auch die Biotech-Firma LifeCell ihren Sitz, die das Gewebegerüst entwickelt hat und kommerziell vermarktet.

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• Europäischer Gerichtshof soll über Stammzellpatent entscheiden

Europäischer Gerichtshof soll über Stammzellpatent entscheiden

Die Frage, ob der Bonner Stammzellforscher Oliver Brüstle ein Verfahren zur Herstellung von Nervenzellen aus embryonalen Stammzellen patentieren darf, ist vom Bundesgerichtshof (BGH) an den Europäischen Gerichtshof (EuGH) weitergegeben worden.

In der am 12. November verkündeten Entscheidung bezweifelt der BGH das Patentierverbot, das das Bundespatentgericht im Jahr 2006 ausgesprochen hatte. Die Klage von Greenpeace wird nun vor dem EuGH Luxemburg weiterverhandelt, der sich für die Beurteilung voraussichtlich ein bis zwei Jahre Zeit nehmen wird.

Der Bonner Stammzellforscher Oliver Büstle hat vor dem BGH einen Teilerfolg gegen Greenpeace errungen.Quelle: Universität Bonn

Brüstle und die Umweltschutzorganisation streiten bereits seit fünf Jahren vor Gericht. Grund ist eine Methode, mit der man aus embryonalen Stammzellen menschliche Nervenzellen produzieren kann. Der Leiter des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie an der Universität Bonn hatte sich die Technik 1999 patentieren lassen. Greenpeace witterte einen Präzedenzfall und reichte im Oktober 2004 Klage ein, unter anderem wegen eines Verstoßes gegen das Embryonenschutzgesetz. Außerdem beruft sich Greenpeace auf die Europäische Biopatentrichtlinie von 1998, in der die Patentierung von Verfahren ausgeschlossen wird, die dazu dienen, Menschen zu klonen oder Embryonen für "industrielle oder kommerzielle Zwecke" zu nutzen.

In erster Instanz konnte Greenpeace einen Erfolg erringen. Das Bundespatentgericht erklärte 2006 Brüstles Patent für nichtig, soweit es sich auf menschliche embryonale Stammzellen bezieht (mehr...). Gegen diese Entscheidung rief Brüstle den BGH an. Brüstles Argument: Wenn mit Stammzellen legal geforscht werden darf, können die Patente, die aus diesen Forschungen hervorgehen, nicht unrechtmäßig sein.

Der BGH folgte dieser Argumentation. „Wenn etwas gesetzlich erlaubt ist, sollte ein Patent darauf eigentlich nicht verboten sein“, sagte Peter Meier-Beck, der Vorsitzende Richter, bei der Urteilsbegründung. Der BGH hält es deshalb für sinnvoll, wenn das Patentgesetz künftig weniger streng ausgelegt wird als am Bundespatentgericht. Zum Beispiel könnten Stammzell-Patente für Forschung und Therapiezwecke vom Verbot ausgenommen bleiben. Der BGH wollte die Auslegung des Patentgesetzes aber nicht selbst vornehmen, sondern gibt den Fall an den EuGH nach Luxemburg ab. Schließlich beruhe die fragliche Passage des deutschen Patentgesetzes auf einer EU-Richtlinie und müsse daher europaweit einheitlich ausgelegt werden.

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