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Durchbruch in der Malariaforschung

Bis zu eine Million Menschen – vor allem Schwangere und junge Kinder – sterben jedes Jahr durch den Parasit „Plasmodium falciparum“. Dieser ruft bei Menschen die schlimmste Form von Malaria hervor…

Nun haben Wissenschaftler der Hebräischen Universität in Jerusalem den genetischen Mechanismus enttarnt, mit dem der Parasit der Reaktion des menschlichen Immunsystems ausweicht.

Die Studie von Medizin-Professor Ron Dzikowski und seiner Doktorandin Inbar Amit-Avraham wurde kürzlich in der Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlicht.

Der Parasit repliziert sich im zirkulierenden Blut der infizierten Personen und verändert die Oberfläche von infizierten roten Blutkörperchen. Seine Virulenz resultiert aus seiner beeindruckenden Fähigkeit, sich vor dem Immunsystem zu verstecken, indem er selektiv verändert, welche Oberflächen-Proteine er zeigt, so Dzikowski.

Dieses ausgeklügelte Versteckspiel involviert kontinuierlich wechselnde, fremde Moleküle namens Antigene. Es kann eine Immunreaktion auslösen, die „antigenische Variation“ genannt wird.

Vorherige Studien haben gezeigt, dass die Antigene, die der Parasit wahlweise anzeigt, von Mitgliedern einer Genfamilie namens Var verschlüsselt werden. Der Parasit reguliert die Expression dieser Var-Gene, sodass zu jeder beliebigen Zeit nur die genetische Information von einem Var-Gen umgesetzt wird, die restlichen Gene der Familie aber ‚stumm‘ bleiben.

Es ist wichtig, diesen komplexen Mechanismus zu verstehen, um zu begreifen, wie der tödliche „Plasmodium falciparum“ das Immunsystem austrickst. Die Forscher haben herausgefunden, dass genau in dem Moment des Zellzyklus, wenn ein spezifisches Var-Gen aktiv ist, entsprechende RNA-Moleküle gegenwärtig sind. Diese langen nichtcodierenden RNA-Moleküle (IncRNAs) bauen sich in DNA-Strukturen ein und bestimmen, wie der Parasit ein einzelnes Gen zur Genexpression auswählt, während der Rest der Genfamilie ‚stumm‘ bleibt. In einer Serie von genetischen Experimenten konnten die Forscher stumme Var-Gene aktivieren, indem sie die Expression der spezifischen IncRNAs-Moleküle bewirkten.

In Zusammenarbeit mit Dr. Eylon Yavin von der Hebräischen Universität haben die Forscher eine neue Methode entwickelt, um auf diese IncRNAs einzuwirken. Sie zeigten, dass sie durch diesen Eingriff das aktive Var-Gen unterdrücken konnten und einen Wechsel zu anderen Var-Genen veranlassen konnten, deren Genexpression ausgelöst wurde. Dadurch zeigten sie, dass IncRNAs-Moleküle eine Schlüsselrolle dabei spielen, die genetischen Mechanismen zu regulieren, die den tödlichen Parasiten dazu befähigen, das menschliche Immunsystem zu durchdringen.

Hebräische Universität Jerusalem/Jerusalem Post, 25./26.02.2015, Newsletter der Botschaft des Staates Israel

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