Bakteriengeißeln zur Therapie von Lebensmittelallergien?

Bild: © Simone Rößling/Fotolia Mit einem Fusionsprotein ist es Forschern des Paul-Ehrlich-Instituts gelungen, bei Mäusen die Entstehung einer Lebensmittelallergie gegen Hühnereiweiß zu verhindern. Das Fusionsprotein besteht aus dem Bakterienprotein Flagellin sowie dem Allergen aus Hühnereiweiß. Auch erste Ansätze, das Fusionsprotein zur Behandlung einer bestehenden Allergie einzusetzen, verliefen erfolgversprechend.

Obwohl Allergien lebensbedrohlich sein können, ist die Vermeidung des Allergieauslösers bisher das „Mittel der Wahl“. Dr. Stefan SCHÜLKE und Kollegen aus der Abteilung Allergologie des Paul-Ehrlich-Instituts untersuchten, ob sich der Einfluss des Bakterienproteins Flagellin (Bestandteil der Bakteriengeißel/-flagelle) auf das Immunsystem zur Therapie und/oder Prophylaxe von Allergien nutzen lässt. Sie wählten die Allergie gegen Hühnereiweiß – Ovalbumin – als Modell.

Flagellin A, mit dem die Forscher arbeiten, wurde von dem Bakterium Listeria monocytogenes isoliert. Die Immunreaktion wird ausgelöst, indem der Toll-like-Rezeptor 5 (TLR5), der u. a. auf Zellen des angeborenen Immunsystems vorkommt, das Flagellin erkennt und nachgeschaltet das Immunsystem aktiviert. Die Hypothese des Forscherteams zu rekombinanten Allergentherapeutika war, dass sich Flagellin nutzen lässt, um Allergien zu behandeln, wenn es sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zu dem Allergen befindet. Um diese räumliche Nähe sicherzustellen, fusionierten die Forscher mit gentechnischen Verfahren das Flagellin A mit dem Hühnereiweiß Ovalbumin.

Zunächst wurde die Wirkung des Fusionsproteins in Maus-Zellkulturen getestet. Sowohl in Zellen, die aus allergischen Mäusen isoliert wurden, als auch in gentechnisch veränderten Zellen, die spezifisch Hühnereiweiß erkennen, wurde durch die Gabe des Fusionsproteins die Aktivierung der T-Lymphozyten und damit die allergische Reaktion gebremst.

Zudem injizierten die Wissenschaftler Mäusen zweimal das Fusionsprotein. Bei Kontakt mit Hühnereiweiß entwickelten die nicht vorbehandelten Tiere erwartungsgemäß eine starke allergische Reaktion. Dagegen zeigten die vorbehandelten Tiere keine Symptome – sie waren durch die Injektion, quasi wie durch eine Impfung, geschützt. Wurden die Tiere jedoch statt mit dem Fusionsprotein mit Ovalbumin oder Flagellin allein oder mit nicht fusioniertem Flagellin plus Ovalbumin in einer Mixtur vorbehandelt, blieb der Schutzeffekt aus. Damit konnten nachgewiesen werden, dass Flagellin die Immunantwort in die gewünschte Richtung verschiebt, dies aber nur möglich ist, wenn es direkt an das Allergen gekoppelt ist. Auch erste Ansätze, das Fusionsprotein zur Behandlung einer bestehenden Allergie einzusetzen, verliefen erfolgversprechend.

Die Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts arbeiten aktuell an weiteren Studien, um die Wirksamkeit zu verbessern und den zugrundeliegenden Mechanismus aufzuklären. Fusionsproteine aus Flagellin und Allergen sind nach Einschätzung der Forscher vielversprechende Kandidaten zur Behandlung von Patienten mit IgE-vermittelten Allergien (klassische Allergie des Soforttyps). Literatur: Schülke S et al. A fusion protein of flagellin and ovalbumin suppresses the TH2 response and prevents murine intestinal allergy. J Allergy Clin Immunol 2011; published online 29 August 2011. URL: www.jacionline.org/article/S0091-6749%2811%2901157-2/abstract. Quelle: Paul-Ehrlich-Institut, Pressemeldung vom 29.08.2011 (07.09.11)