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Malariaimpfstoff gezielt entwickeln

Malariaimpfstoff gezielt entwickeln
author:

Margarete Lehné, Sandra Wiebe

source:

KIT Presse

Date: 05.08.2015

Mehr als 580.000 Menschen sterben laut Weltgesundheitsorganisation WHO jährlich an Malaria. Einen Impfstoff gibt es bislang nicht. Voraussetzung dafür ist, die Bindestellen zu kennen, an denen sich Antikörper an den Krankheitserreger anlagern. Sie zu finden, ist Ziel des Biophysikers Felix Löffler. Am Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT) des KIT untersucht er das Blut von Personen, die nach einer Erkrankung körpereigene Antikörper gebildet haben. Die Proteine im Malariaerreger sind bereits bekannt. „Jetzt müssen wir herausfinden, wie das menschliche Immunsystem auf die einzelnen Proteinbestandteile – die Peptide – reagiert“, sagt Löffler. Dafür nutzt der Forscher diese Fragmente in spezieller Anordnung (Peptidarrays). „Diese kann man sich als sehr kleines Schachbrett mit tausenden von Feldern vorstellen, in denen jeweils verschiedene Peptide verteilt wurden. Je mehr unterschiedliche Peptide – sie können zum Beispiel entzündungshemmend oder entzündungsfördernd sein – auf das Schachbrett passen, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, die passenden Bindestellen zu finden. Wir testen, mit welchem Peptid des Erregers der Antikörper reagiert“, erklärt Löffler. Er entwickelte das Verfahren so weiter, dass ortsgenau kleinste Mengen Material abgelagert werden können. „Mit laserbasierten Methoden tragen wir Substanzen möglichst dicht nebeneinander auf und erhalten so in kürzerer Zeit und mit weniger Aufwand und Material mehr Ergebnisse.“ Wenn die vielversprechenden Bindungsstellen gefunden sind, wollen die Wissenschaftler des IMT zusammen mit Medizinern einen Impfstoff entwickeln.

Können Pflanzen Stress haben?

Seit Mitte des letzten Jahrhunderts hat sich die Weltbevölkerung auf mehr als sieben Milliarden verdreifacht. Weil damit auch der Bedarf an Nahrungsmitteln immer weiter stieg und der Platz für die Landwirtschaft knapp wurde, wurden vermehrt Nutzpflanzen gezüchtet, die pro Fläche einen höheren Ertrag erzielen. Überdüngung und chemischer Pflanzenschutz laugen den Boden allerdings aus, unsachgemäße künstliche Bewässerung, vor allem in trockenen Regionen, lässt ihn versalzen. Durch die einseitige Konzentration auf hohe Erträge bei der Zucht verloren die Pflanzen ihre Fähigkeit, mit Stress wie Trockenheit und salzigen Böden umzugehen. Reis – als weltweit wichtigste Nahrungsquelle – nachhaltiger anzubauen, sodass er mit weniger Wasser auskommt und trotzdem hohe Erträge liefert, ist Ziel des Projekts „Desert Cereals“, das Peter Nick vom Botanischen Institut des KIT leitet. Wesentlich dafür ist, die „Stresstoleranz“ der Reispflanzen wieder zu erhöhen. „Wir haben herausgefunden, dass sich Reissorten, die das Stresshormon Jasmonsäure nicht bilden, besser auf einen hohen Salzgehalt und Trockenheit einstellen können“, sagt Nick. Das vollständige Fehlen von Jasmonsäure vermindere aber die Fruchtbarkeit, weshalb ein Umstieg auf diese Reissorten beim Anbau nicht in Frage kommt. „Es geht nun also darum, exakt die Gene zu finden, die für die verbesserte Anpassung verantwortlich sind. Wir suchen diese in wilden Verwandten oder in alten Kultursorten von Reis und bringen sie dann durch natürliche Kreuzung in die heutigen Sorten ein.“ Das Verfahren ist präziser und schneller als die traditionelle Züchtung, im Gegensatz zur Gentechnik werden aber keine artfremden Gene künstlich eingeführt. Die Ergebnisse sollen sich dann auch auf Getreidesorten wie Weizen und Gerste übertragen lassen, die genetisch ähnlich wie Reis organisiert sind.

Test zur Sicherheit von Brücken

Wie sicher sind unsere Brücken eigentlich? Mit dem digitalen Schnelltest „RESOCABLE®“, welchen Steffen Siegel vom Institut für Massivbau und Baustofftechnologie des KIT entwickelt hat, können Bauingenieure den Zustand von Seilen und Spanngliedern in Spannbeton- und Schrägkabelbrücken, wie etwa der Rheinbrücke, schnell, kostengünstig und mit geringem Aufwand bestimmen. „Ein Sensor, den wir an die Stahlkabel der Brücken anbringen, misst deren Schwingungen, mit denen wir die Frequenz bestimmen, aus der wir Rückschlüsse auf den Zustand der Seile ziehen können“, erklärt Siegel. Das Messsystem gehört zu den 100 Projekten, welche die Initiative „Deutschland – Land der Ideen“ dieses Jahr auszeichnete. Das Projekt hat jetzt die Chance, Publikumssieger 2015 zu werden: Vom 10. bis 23. August können Interessierte online jeden Tag eine Stimme für ihr Lieblingsprojekt abgeben. In einer zweiten Runde im September können sie aus den zehn beliebtesten Projekten den Publikumssieger 2015 wählen. Weitere Informationen unter: http:// http://www.land-der-ideen.de/wettbewerbe/ausgezeichnete-orte/stadt-land-netz