Von Debora Mackenzie

Eine neue Art von Botulinumtoxin – die tödlichste bekannte Substanz – ist entdeckt worden. Da es noch kein Gegenmittel gibt, wurde die zugrundeliegende DNA-Sequenz den öffentlichen Datenbanken vorenthalten. Dies ist das erste Mal, dass eine Sequenz aus Sicherheitsgründen geheim gehalten wurde.

Die Injektion von nur 2 Milliardstel Gramm oder das Einatmen von 13 Milliardstel Gramm des von dem Bodenbakterium Clostridium botulinum produzierten Proteins kann einen Erwachsenen töten. Das Toxin blockiert die Freisetzung von Acetylcholin, dem chemischen Stoff, der von den Nerven ausgeschüttet wird und die Muskeln arbeiten lässt. Menschen, die es versehentlich aufnehmen, wie es passieren kann, wenn das Bakterium in Lebensmitteln wächst, entwickeln Botulismus und sterben oft an Lähmungen.

Opfer werden mit monoklonalen Antikörpern behandelt, das sind künstlich hergestellte Immunproteine, die mit den sieben bisher entdeckten Botulinum-Familien – A bis G genannt – reagieren.

Stephen Arnon und Kollegen vom California Department of Public Health in Sacramento berichten diese Woche, dass sie ein achtes Toxin – Typ H – im Stuhl eines Kindes gefunden haben, das die typischen Symptome von Botulismus aufwies.

Geheime Sequenz

Das Team sequenzierte die bakterielle DNA, die für das Toxin kodiert, und stellte fest, dass es einen eigenen Zweig des Botulinum-Stammbaums bildet.

Das neue Toxin reagierte nur schwach mit einigen der Standard-Antikörper, die von den US-Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) in Atlanta, Georgia, zur Verfügung gestellt wurden. Keiner dieser Antikörper schützte Mäuse vor den Auswirkungen des Toxins.

Das Team versuchte auch, Antikörper gegen das Typ-H-Toxin in Kaninchen zu züchten. Diese schützten zwar die Mäuse, aber es war eine höhere Dosis erforderlich als zur Behandlung der Familien A bis G. Weitere Arbeiten zur Entwicklung eines stärkeren Antikörpers, zur Vergrößerung der Produktion und zur Prüfung der Sicherheit beim Menschen werden erforderlich sein, bevor es ein wirksames Mittel gegen Toxin H gibt.

Normalerweise würde die Gensequenz der Bakterien, die das Toxin erzeugen, in der öffentlichen Datenbank GenBank veröffentlicht werden, aber es wurde entschieden, dass dies zum jetzigen Zeitpunkt zu riskant ist.

Giftdebatte

Die Redakteure des Journal of Infectious Diseases, in dem die Forschungsergebnisse veröffentlicht wurden, schreiben: „Da bisher keine Antitoxine entwickelt wurden, die dem neuartigen C. Botulinum-Toxin noch keine Antitoxine entwickelt wurden, haben sich die Autoren eingehend mit Vertretern zahlreicher zuständiger US-Regierungsstellen beraten.“

Dazu gehörten das Labor für Infektionskrankheiten der US-Armee, das US-Ministerium für Heimatschutz, die Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention und verschiedene andere Gesundheitsabteilungen der Regierung.

Die Behörden genehmigten die in dieser Woche veröffentlichten Arbeiten, allerdings ohne die Gensequenz für das Toxin. Diese wird veröffentlicht, sobald eine wirksame Behandlung zur Verfügung steht.

Forschung mit doppeltem Verwendungszweck

Die Veröffentlichung der Sequenz hätte „eine unmittelbare und ungewöhnlich ernste Gefahr für die Gesellschaft“ dargestellt, so David Relman von der Stanford University in einem begleitenden Kommentar. Relman war eines von sechs Mitgliedern eines US-Regierungsausschusses, die im vergangenen Jahr mit der Entscheidung nicht einverstanden waren, Forschungsergebnisse zu veröffentlichen, die zeigen, wie die tödliche H5N1-Vogelgrippe leicht auf Säugetiere übertragbar gemacht werden kann.

Diese Forschung wurde als „besorgniserregende Forschung mit doppeltem Verwendungszweck“ bezeichnet, weil sie sowohl für schändliche als auch für wissenschaftliche und medizinische Zwecke verwendet werden kann.

Die Vorstellung, dass ein Bioterrorist Botulinum in Lebensmittel einbringt – indem er zum Beispiel ein paar Gramm in einen Milchwagen wirft – ist ein langjähriger Alptraum von Biosicherheitsexperten.

Arnons Team warnt, dass es wahrscheinlich noch andere Botulinumtoxine in der Natur gibt, die darauf warten, entdeckt zu werden.