Inactivation of Scrapie Infectivity – Prions

00:01 In diesem Diagramm zeige ich Ihnen die Inaktivierungskurven von unterschiedlichen Viren. Das sind Experimente, bei denen unterschiedliche Viren bestrahlt werden und dann wird ihre Infektiosität gemessen. Also in der oberen Zeile ist die Inaktivierungskurve von Viren mit unterschiedlich großen Genom-Nukleinsäuren. Das Virus, das also auf Bestrahlung am empfindlichsten reagiert ist das Herpes Simplex Virus. Denn weil es ein sehr großes DNA-Genom hat, ist es ein leichtes Ziel für Bestrahlung. Dann kann man Lambda-DNA sehen, es braucht ein bisschen mehr Bestrahlung, um es zu inaktivieren, weil sein Genom ein wenig kleiner ist. Und schließlich das Polyoma-Virus, mit dem kleinsten Genom unter diesen DNA-Viren, für welches man noch mehr Strahlung braucht, um es zu inaktivieren.

00:53 Es gibt also eine Kurve der Bestrahlung, die ansteigt, wenn das Genom kleiner wird.

00:59 Die Zielgröße wird kleiner, also braucht man mehr Bestrahlung, um es zu treffen. Die untere Kurve zeigt Ihnen das gleiche Experiment mit RNA-Viren. Wenn Sie Gelbfieber mit einem großen RNA-Genom haben, braucht es nicht viel Bestrahlung, um dessen Infektiosität zu inaktivieren. Das HIV-Genom ist etwas kleiner, es braucht mehr Bestrahlung. Wenn man nun Scrapie auf diese Kurve setzt, und das gleiche Experiment macht, wenn man Scrapie mit Strahlen bestrahlt, stellt man fest, dass es nur durch sehr hohe Strahlenbelastung inaktiviert wird.

01:29 Es verhält sich also nicht wie ein Virus, weder wie ein DNA- noch ein RNA-Virus, und tatsächlich kamen die Forscher zu dem Schluss, daß der Scrapie-Erreger wahrscheinlich überhaupt keine Nukleinsäure enthält.

01:45 Um 1967 schlug ein Mathematiker namens Griffith vor, daß die Erreger von TSE reines Protein seien, die keine Nukleinsäure enthielten. Dieser Vorschlag traf auf viel Skepsis in der wissenschaftlichen Welt, aber in den 1980er Jahren identifizierte Stanley Prusiner ein einzelnes Protein im Gehirn von Schafen mit Scrapie, und zeigte, dass dieses einzelne Protein, wenn es gereinigt sind, die Krankheit auf Hamster übertragen kann. Es reinigte also diese Proteine aus einem Schafshirn und injizierte es Hamstern, und sie entwickelten Scrapie, was bewies, dass ein Protein die Krankheit verursachen konnte. Für diese Entdeckung wurde Prusiner mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.

02:33 Die derzeitige Auffassung über Prionen und TSE ist, daß es sich um proteinbasierte Krankheiten handelt.

02:41 Der Name Prion kommt eigentlich von einer Kombination von proteinaceous und infektiös. Ein Prion ist also ein proteinartiger und infektiöser Partikel. Das Protein wird von einem Gen namens prnp kodiert, und dieses Gen ist essentiell für die Pathogenese einer TSE. Man kann also zum Beispiel dieses Gen bei Mäusen entfernen und sie sind völlig gesund und man kann sie niemals mit einem Prion infizieren, sie entwickeln nie eine Krankheit. Das für das Protein kodierende Gen ist also erforderlich für die Entwicklung einer TSE.