Ärzte Zeitung online, 03.05.2019

Neue Methode

Botulismus-Diagnostik ohne Tierversuch

BERLIN. Um Botulismus zu diagnostizieren, sind bislang belastende Tierversuche mit Mäusen vorgeschrieben. Forschern ist es gelungen, eine alternative Methode für den Nachweis von Botulinum Neurotoxinen (BoNT) zu entwickeln, teilt das Robert Koch-Institut (RKI) mit.

BoNT zerschneiden ja bestimmte Zielproteine in der Synapse in zwei Teile, was die Verschmelzung von Botenstoff-gefüllten Transportvesikeln mit der synaptischen Membran und so die Ausschüttung von Botenstoffen verhindert. Von den BoNT gibt es verschiedene Serotypen, die alle diese Wirkung haben (alphabetisch BoNT/A bis BoNT/F benannt).

Die genaue Schnittstelle an den synaptischen Zielproteinen ist hierbei für jeden Serotyp anders, so dass das Zerschneiden der synaptischen Zielproteine wie ein Fingerabdruck die Anwesenheit und biologische Aktivität der Toxine beweist und anzeigt, welcher Serotyp für die Symptome verantwortlich ist, erklärt das RKI.

Den Wissenschaftlern unter Federführung des RKI ist es nun gelungen, genau diese für jeden BoNT Serotyp spezifische Spaltung für alle klinisch relevanten Serotypen im Labor nachzuweisen, so das Institut. Die Forscher haben spezielle monoklonale Antikörper entwickelt, die in der Lage sind, nur die gespaltenen, aber nicht die intakten synaptischen Zielproteine zu erkennen (Sci Rep 2019; online 2. April). Mit diesen Reagenzien ist es möglich, die biologische Aktivität der BoNT durch Detektion der gespaltenen synaptischen Zielproteine einfach im Labor nachzuweisen.

Dies sei vor allem deshalb so wichtig, da Vergiftungen mit BoNT bislang auf Basis einer DIN-Vorschrift mit einem Tierversuch, dem sogenannten Maus-Bioassay, nachgewiesen werden, erinnert das RKI. Dabei handele es sich um einen schwer belastenden Tierversuch, der ethisch umstritten ist und auch technische Nachteile aufweist.

Die Entwicklung von Alternativmethoden zum Tierversuch für den Einsatz in der Botulismus-Diagnostik sei dringend notwendig, stelle jedoch aufgrund der hohen Toxizität und Variabilität der BoNT weltweit eine Herausforderung dar. Der am RKI entwickelte Ansatz stelle ein technisch einfaches, robustes Verfahren dar, das mittelfristig auch in Routine-Laboren Anwendung finden kann und helfen wird, Tierversuche zu vermeiden.

Die Wissenschaftler haben gezeigt, dass mit dem neuen Verfahren erstmals ein sicherer und empfindlicher Nachweis aller relevanten BoNT auch aus komplexen Probenmaterialien wie Serum oder Lebensmitteln möglich ist, heißt es in der Mitteilung. (eb)

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