Gen-Schere: Forscher bekämpfen Katzen-Parasit Toxoplasma
© cc by Daniel MietchenEin Beispiel dafür ist der einzellige Parasit Toxoplasma gondii. Der lebt und vermehrt sich in erster Linie in Katzen. Landet er im Menschen, können sich kleine abgekapselte Zysten des Einzellers in Muskel- und Nervengewebe bilden. Für die Menschen ist das zumeist ungefährlich
Toxoplasma gondii ist in der Schwangerschaft für ungeborenes Kind gefährlich.
Geschätzt ein Drittel der Weltbevölkerung ist mit dem Parasiten namens Toxoplasma gondii infiziert, der auch Nutz- und Wildtiere befällt. Forscher haben im "Journal of Biological Methods" eine abgewandelte Gen-Schere vorgestellt, mit der sich ein Lebendimpfstoff gegen den Parasiten entwickeln lässt.
In Schwangerschaft gefährlich
Gesunde Menschen verspüren bei dem Befall mit dem Parasiten kaum Symptome. Doch in der Schwangerschaft ist eine Erstinfektion gefährlich für das ungeborene Kind und kann unter anderem bleibende neurologische Schäden verursachen. Für Menschen mit einer Immunschwäche kann eine Infektion sogar tödlich enden.
Von Katzen übertragen
Es sind vor allem Katzen, die den Parasiten übertragen, wie die Universität Zürich mitteile. Er wandert in ihren Darm, wo er sich vermehrt und sogenannte Oozsysten bildet. Mit dem Kot gelangen diese in die Umwelt, wo sie über mehrere Jahre infektiös bleiben und in der Nahrungskette landen.
Ziel des Forscherteams um Adrian Hehl, Molekularer Zellbiologe an der Uni Zürich: Die Produktion dieser Oozysten in Katzen zu verhindern. In früheren Arbeiten identifizierten sie bereits verschiedene Gene, die den Parasiten unfruchtbar machen, wenn sie mithilfe der Gen-Schere Crispr/Cas9 eliminiert werden.
Mit der Gen-Editierungsmethode können sich jedoch unbeabsichtigte Genveränderungen einschleichen. Denn normalerweise schleusen Forschende ringförmige DNA-Moleküle (Plasmide) in Zellen ein, die den Bauplan der Gen-Schere und die Information zur Schnittstelle in sich tragen. Nach getaner Arbeit wird das Plasmid allerdings nicht abgebaut und kann ungeplante genetische Veränderungen auslösen. Bei den zoonotischen Toxoplasmen führt das im schlimmsten Fall zu virulenteren Varianten.
Forscher verwenden Trick
Das Zürcher Team verwendete einen Trick: Sie bauten die Gen-Schere außerhalb der Toxoplasmen-Zellen zusammen und schleusten sie im Reagenzglas direkt in den Parasiten ein. Dort entfernt die Gen-Schere das gewünschte Gen und wird danach vollständig abgebaut. Zurück bleibt nur der unfruchtbare Parasit, ohne andere Spuren in dessen Zellen zu hinterlassen. Die Inaktivierung des Gens unterscheide sich nicht von natürlich auftretenden Mutationen, sagte Hehl.
Diese gen-editierten Einzeller verabreichten die Forschenden im Labor als Vakzin mehreren Katzen, die daraufhin einen Immunschutz aufbauten. Bei einer neuerlichen Infektion mit Parasiten aus der Wildbahn produzierten die Katzen keine infektiösen Oozysten mehr. Demnach erlaubt die Methode Lebendimpfstoffe zu entwickeln, ohne Plasmide oder Resistenzgene in den Parasiten einzubauen, wie Hehl schloss.
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