Ärzte Zeitung online, 09.02.2010

Durchbruch bei Erforschung von Malariaparasiten

HAMBURG (eb). Forschern ist es erstmals gelungen, umfassend die Funktion von Proteinen des Malariaparasiten Plasmodium falciparum vorherzusagen. Dafür haben sie Methoden der Informatik und der Zellbiologie miteinander kombiniert. Sie haben eine weltweite Datenbank erstellt, die die Funktion von mehr als 2500 hypothetischen Proteinen des Malariaerregers vorhersagt.

Ausgangspunkt des Projekts war, dass die Funktion von mehr als der Hälfte der 5300 Gene des Parasiten noch unbekannt war.

Die biologische Besonderheit des Parasiten erschwert die Anwendung von Forschungstechniken, die Wissenschaftler bei anderen Organismen mit Erfolg einsetzten. Dennoch sammelten die Forscher um Dr. Tim Gilberger vom Bernhard-Nocht-Instituts für Tropenmedizin (BNI) und Professor Zbynek Bozdech der Nanyang Technological University (NTU), Singapur Daten mittels moderner "Microarray-Technik". Dabei verglichen sie den Einfluss einer Vielzahl von Medikamenten und Substanzen auf die Genregulation des Erregers.

Die Forschergemeinschaft konnte ihre eigenen Ergebnisse mit entwicklungsbiologischen Informationen von verschiedenen Malariaerregern, Analysen wiederkehrender Motive in DNA-Sequenzen und Hochdurchsatz-Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen einzelnen Proteinen kombinieren. Nur durch die Kombination von vier verschiedenen Forschungsmethoden gelang es, das erste verlässliche Proteinnetzwerk von P. falciparum zu erstellen, so Gilberger. Die Datenbank stünde nun Wissenschaftlern aus aller Welt zur Verfügung.

Gilberger ist besonders am Proteinnetzwerk "Invasion" interessiert, der Gesamtheit aller Proteine, die -der Vorhersage zufolge - am Eindringen der Malariaerreger in Blutzellen beteiligt sind. Die Wissenschaftler haben damit begonnen, 70 potenzielle Invasions-Proteine herauszusuchen, um ihre Rolle beim Eindringen in Blutzellen zu bestätigen und genauer zu untersuchen.

Erste Ergebnisse seien viel versprechend. Die Gruppe konnte bereits 42 Proteine mit einem fluoreszierenden Farbstoff markieren und dadurch die Lokalisierung der Eiweißmoleküle im Parasiten bestimmen. Möglicherweise könne in Zukunft mit einem geeigneten Medikament die Ausbreitung des Erregers in die Blutzellen verhindert werden, hofft Gilberger. Dies wird aber noch eine Zeit lang dauern. Denn nur die funktionelle Untersuchung der mehr als 300 Invasions-Proteine wird ermöglichen, die Schwachstellen in diesem Vorgang zu erkennen, so Gilberger. Dann könne das gewonnene Wissen zur Entwicklung neuer Präventions- und Therapieansätze gegen Malaria genutzt werden.

Zum Abstract der Originalpublikation "Transciptional profiling of growth perturbations of the human malaria parasite Plasmodium falciparum"

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