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Eine neue Methode zum raschen und verlässlichen Nachweis von Milzbrandbakterien haben schweizerische Forscher entwickelt. Mit einem einzigartigen Zucker als Ansatzpunkt, gelang ihnen die Gewinnung von Antikörpern, die allein auf die Sporen von Bacillus anthracis ansprechen.

Ein gegen das Tetrasaccharid gerichteter, fluoreszierender Antikörper bindet an Sporen von Bacillus anthracis (oben), nicht jedoch an die von Bacillus cereus. Bild: Tamborrini et al./Angewandte Chemie

Das Einatmen solcher Sporen führt in den meisten Fällen zum Tod, wenn nicht binnen 24 bis 48 Stunden mit der Behandlung begonnen wird. Umso wichtiger ist es, schnell herauszufinden, ob in einem verdächtigen Pulver oder in Luftproben tatsächlich Sporen des Milzbranderregers enthalten sind.
Die bisherigen Verfahren zum Nachweis der Bakterien anhand ihres Erbguts oder Stoffwechsels seien jedoch aufwändig, teuer und langsam, schreiben die Forscher um Peter Seeberger von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich im Fachblatt “Angewandte Chemie”. Der vergleichsweise einfache Nachweis mit Antikörpern sei bislang daran gescheitert, dass die Sporenhülle von Bacillus anthracis große Ähnlichkeit mit der anderer Bazillen aufweise.
Seeberger und Kollegen testeten nun eine potenzielle Achillesferse, die amerikanische Forscher vor kurzem entdeckt hatten. Auf der Hülle von Milzbrandsporen sitzt eine ungewöhnliche Gruppe von vier Zuckern, die bei keiner anderen Bakterienart auftritt. Mit einem “hausgemachten” Synthesesystem bauten die Forscher dieses Tetrasaccharid nach, hefteten es an ein Schneckenprotein mit immunstimulierender Wirkung und spritzten es Mäusen. Tatsächlich begannen die Tiere daraufhin mit der Produktion von Antikörpern, die ausschließlich an Sporen von Bacillus anthracis banden.
“Diese Ergebnisse zeigen in beeindruckender Weise, dass Unterschiede der Kohlenhydrat-Antigene auf Zelloberflächen die Grundlage für die Herstellung immunologischer Reagenzien bilden können”, schreiben die Forscher. Ihrer Ansicht nach sollten die neuen Antikörper für ein ebenso empfindliches wie spezifisches Nachweissystems geeignet sein. Zudem könnten die neuen Resultate helfen, neue Ansätze für Therapie und Prophylaxe einer Infektion zu entwickeln.
Forschung: Marco Tamborrini und Gerd Pluschke, Schweizerisches Tropeninstitut, Basel; Daniel B. Werz und Peter H. Seeberger, Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; Joachim Frey, Institut für Veterinärbakteriologie, Universität Bern; Veröffentlichung Angewandte Chemie, Doi 10.1002/ange.20062048