60 | JAHRESFEIER

Darstellung der Arbeiten der Preisträger
KARL-FREUDENBERG-PREIS
Ann-Kristin Müller: „Genetisch attenuierte Plasmodium -Leberstadien als experi-
mentelles Malaria-Vakzin“
Weltweit sterben jährlich zwischen 1,5 und 2,7 Millionen Menschen an Malaria.
Die Zahl der jährlichen Neuerkrankungen wird auf 300 bis 500 Millionen geschätzt.
Vor allem Afrika ist von der Krankheit betroffen, denn hier leben gegenwärtig neun
von zehn Malariakranken. Die Hälfte aller Sterbefälle sind Kinder unter fünf Jahren.
Nach wie vor gibt es keine Schutzimpfung: Alle Versuche erwiesen sich als erfolglos,
den Überträger der Krankheit, die Anopheles-Mücke, auszurotten. Auch dem Erreger
selbst, einem einzelligen Parasiten der Gattung Plasmodium, konnte die Wissenschaft
bislang nicht zu Leibe rücken.
Beim Stich durch eine infektiöse Stechmücke gelangen Plasmodium-Sporozoi-
ten aus den Speicheldrüsen zunächst in die Zellschichten unter der Haut. Von hier
aus erreichen sie die Blutgefäße und innerhalb weniger Minuten die Leber, wo sie
sich festsetzen und in den Leberzellen, den Hepatozyten, weiterentwickeln. In der
Leber teilen und vermehren sich die Plasmodien. Nach wenigen Tagen entstehen auf
diese Weise bis zu 30.000 infektiöse Merozoiten. Jeder einzelne von diesen ist in der
Lage, eine Malaria-Infektion im Blut hervorzurufen. Plasmodium-Sporozoiten und
-Leberstadien sind ideale Ansatzpunkte für eine erfolgreiche Medikamenten- und
Impfstoff-Entwicklung, da sie vor den krank machenden Blutstadien auftreten. Ein
besseres Verständnis der Leberstadicn-Biologie ist sehr wünschenswert - nicht zuletzt
deshalb, weil sie die einzigen Stadien des Malaria-Parasiten sind, die durch Immun-
antworten vollständig ausgeschaltet werden können. Ein Impfstoff, etwa mit abge-
schwächten Malaria-Erregern, der eine Immunantwort in der Leber hervorruft,
könnte die Entwicklung des Parasiten in der Leber gezielt unterbrechen. Damit wäre
eine Malaria-Infektion effektiv verhindert.
Erste Experimente in dieser Richtung zeigten bereits vor über 30 Jahren,
dass radioaktiv bestrahlte und damit abgeschwächte Malaria-Sporozoiten einen
Impfschutz gegen Malaria vermitteln. Ein gravierendes Problem der bestrahlten
Erreger konnte jedoch bislang nicht gelöst werden: Die Bestrahlung ist nur schlecht
dosierbar. Infolgedessen werden Erreger schnell entweder zu wenig oder zu stark
abgeschwächt. Sind sie zu schwach, rufen sie keine Immunreaktion und damit
keinen Impfschutz hervor. Sind sie jedoch noch zu stark, so wird der Patient bereits
bei der Impfung mit aktiven Malaria-Parasiten infiziert — ein nicht akzeptables
Risiko.
Wäre es nun experimentell möglich, sterilisierende Immunreaktionen hervor-
zurufen, so könnte der Infektionszyklus an einem für den Parasit empfindlichen
Punkt seiner Entwicklung unterbrochen werden.
Der Schwerpunkt meiner wissenschaftlichen Arbeit liegt auf zwei spezifischen
Genen des Malaria-Parasiten, UIS3 und UIS4. Mit Hilfe der reversen Genetik wur-