|
Die Suche nach dem Erreger gestaltete und gestaltet sich sehr schwierig. Zunächst wurde ein
Virus als Verursacher vermutet. Sehr ungewöhnlich ist aber die hohe Resistenz des
infektiösen Materials gegenüber üblichen Desinfektionsmaßnahmen und Prozeduren, die für
gewöhnlich Viren und auch andere Krankheitserreger unschädlich machen.
Bestrahlungsexperimente mit infektiösem Material blieben ohne Wirkung auf die Infektiosität
(Alper et al., 1966), so dass die Wissenschaftlerin T. Alper aus Großbritannien die
Vermutung äußerte, dass sich der Erreger ohne Nukleinsäure vermehrt (Alper et al., 1967).
Gibbson und Hunter schlugen 1967 erstmals ein Zellmembranprotein als Erreger der TSE vor
(Gibbson und Hunter, 1967). Der Biochemiker Stanley B. Prusiner verfolgte diese These
und stellte bei seinen Studien fest, dass durch Prozeduren, welche Proteine zerstören oder
modifizieren, die Infektiosität erlischt, dass Nukleinsäure abbauende Behandlungen jedoch
keinen Einfluß auf die Infektiosität haben (Prusiner et al., 1981).
Für das infektiöse Agens wurde deshalb von ihm das Kunstwort Prion kreiert
(proteinaceous infectious particles), das also eigentlich Proin heißen müßte. In deutscher
Sprache lässt sich das Wort zwanglos von „Proteinartiges infektiöses Agens ohne
Nukleinsäure“ ableiten (nach Hörnlimann, 1995). Die Vorstellung, dass solche Partikel sich
identisch replizieren und eine Infektion hervorrufen können, mutete wie ein Verstoß gegen
das zentrale Dogma der Molekulargenetik an (Radtke 1992) und brach Diskussionen vom
Zaun, ob diese Erreger doch geringe und deshalb dem Nachweis entgangene Mengen von
DNA oder RNA enthalten oder ob es ein Prion im engeren Sinne - ein nur aus Protein
bestehendes infektiöses Partikel - wirklich gibt.
Durch physikalisch-chemische Analysen von hochinfektiösem Material an der HHU
Düsseldorf konnte gezeigt werden, dass Nukleinsäuren keine entscheidende Funktion bei der
Ausbildung der TSE übernehmen können (Meyer, 1990; Meyer et al., 1991; Kellings et al.,
1991); eine infektiöse Einheit ist frei von Nukleinsäuren, deren Größe 50 Nukleotide
überschreitet (Kellings, 1995).
Zahlreiche experimentelle Befunde zeigten hingegen, dass ein Protein untrennbar mit der
Ausbildung von Transmissiblen Spongiformen Enzephalopathien verbunden ist (Hope et al.,
1988; Prusiner, 1991; Weissmann, 1991). Bei der Aufreinigung des infektiösen Agens aus
den Ablagerungen in Gehirnen infizierter Syrischer Goldhamster isolierte man ein 27-30 kDa
schweres Protein, genannt PrP 27-30. Dieses bildet in vitro schwer lösliche Aggregate, die
denen in den Ablagerungen infizierter Gehirne ähneln (Bolton et al., 1982; Prusiner et al.
1982; McKinley et al., 1983). Beim PrP 27-30 handelt es sich allerdings um ein
Aufreinigungs-Artefakt, der durch die Anwendung von Proteinase K entstanden ist; ihm
fehlen etwa 67 Aminosäuren des N-Terminus. Aber auch dieses verkürzte Prion-Protein ist
infektiös. Durch die Sequenzierung von 15 N-terminalen Aminosäuren konnte die zugehörige
mRNA identifiziert werden: sie stammte vom Syrischen Goldhamster! Das heißt also, dass
der Wirt selbst das Gen für das infektiöse Prion-Protein besitzt. Damit wurde die Hypothese,
dass das Protein durch eine virale Nukleinsäure erst als Folge einer Virusinfektion gebildet
wird, entkräftet. Weitergehende Untersuchungen zeigten, dass das Gen sowohl in gesunden
als auch in infizierten Hamstern in gleichem Maße exprimiert wird (Oesch et al., 1985). Also
muß es zwei verschiedene Formen dieses Proteins geben, eine potentiell infektiöse Form
(PrPSc, Prion Protein Scrapie-Isoform) und eine nichtinfektiöse Form (PrPC, Prion Protein
Cellular). Wichtige Befunde zeigen, dass das Prion-Protein untrennbar mit dem Auftreten der
Spongiformen Enzephalopathien verbunden ist. Entfernt man PrPC von der Zelloberfläche
von scrapie-infizierten Neuroblastomzellen, so wird die Neubildung von PrPSc verhindert
(Caughey und Raymond 1991, Borchelt et al. 1992). Bei sogenannten „Knock out-Mäusen“
ist das PrP-Gen gentechnisch abgeschaltet. Diese Mäuse können also kein Prion-Protein
herstellen, was eine lebenslange Immunität gegenüber Prionerkrankungen bewirkt. Sie zeigten
keinerlei phänotypischen Befund, so dass nicht die natürliche Funktion des Prion-Proteins
abgeleitet werden konnte (Büeler et al., 1992; Büeler et al., 1993).
|
