BIO.NRW - Deutsche Wissenschaftler aus Köln und Göttingen haben einen Säugling in Australien mit einem experimentellen, biotechnologisch hergestellten Wirkstoff vor dem sicheren Tod gerettet. Das Mädchen litt unter der sogenannten Molybdän-Cofaktor-Defizienz. Die Erbkrankheit führt zu giftigen Sulfit-Ablagerungen im Gehirn. Die in modifizierten E.coli-Bakterien hergestellte Substanz reduzierte die Sulfit-Belastung unmittelbar, das Mädchen ist heute beschwerdefrei.

Das Leiden des neugeborenen "Baby Z" war im Mai 2008 beobachtet worden. "Kinder, die an dieser Krankheit leiden, werden auffällig, in dem sie einen, zwei Tage nach der Geburt schwer therapierbare Krämpfe haben, die Nahrungsaufnahme verweigern, stark schreien", sagt Günter Schwarz. Der Biochemiker leitet eine Arbeitsgruppe am Institut für Biochemie an der Universität Köln. Er hat den experimentellen Wirkstoff zur Verfügung gestellt, mit dem "Baby Z" behandelt wurde. Die äußerst seltene Krankheit gilt als unheilbar. Weltweit sind nur 130 Fälle seit der Erstbeschreibung 1977 bekannt.

Bei den kleinen Patienten fehlt der sogenannte Molybdän-Cofaktor. Der sorgt dafür, das Sulfit in der Leber entgiftet wird. Bei den Neugeborenen wird das Gehirn vom Sulfit angegriffen und stirbt in wenigen Wochen ab. Cofaktoren sind chemische Verbindungen, die für die Funktion von Enzymen im Körper nötig sind. Für die Bildung des Molybdän-Cofaktors unabdingbar ist die organische Verbindung "cyclic pyranopterin monophosphate". Dieses cPMP können die Betroffenen aufgrund eines Gendefekts nicht bilden.

Günter Schwarz, der damals noch an der TU Braunschweig forschte, klärte zusammen mit seinem Kollegen José Santamaria Araujo und Jochen Reiss von der Universität Göttingen in jahrelanger Arbeit auf, welche Gene an der Bildung des Cofaktors beteiligt waren. Mit einer Förderung im Rahmen der BioProfile-Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gelang es ihnen es ihnen schließlich, cPMP in genetisch modifizierten E.coli-Bakterien selbst herzustellen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler im Fachblatt Human Molecular Genetics (Vol. 13, No. 12, 1249-1255).

Die Wirksamkeit des selbst hergestellten cPMPs testete Schwarz an Mäusen, die von den Forschern der Arbeitsgruppe um Reiss in Göttingen genetisch verändert worden waren. Sie konnten deshalb den Molybdän-Cofaktor nicht selbst bilden und zeigten die gleichen Symptome wie die menschlichen Patienten. Die Nager starben innerhalb der ersten zwölf Lebenstage. Nachdem die Wissenschaftler den Mäusen zweimal in der Woche cPMP in die Leber injizierten, überlebten die Tiere nicht nur, sie zeigten auch keinerlei  Beeinträchtigungen mehr. Nebenwirkungen beobachteten die Forscher nicht.

Das hängt wohl damit zusammen, dass cPMP bei Pflanzen, Tieren und Menschen die gleiche Struktur aufweist. "Die Kausalität war ganz klar", sagt Schwarz. "Wir hatten wissenschaftlich fundierte und gut dokumentierte Daten aus einem Tierexperiment, die bewiesen, dass eine cPMP-Therapie auch im Menschen funktionieren kann. Und wir hatten den Wirkstoff im Kühlschrank." Nachdem er von den behandelnden Ärzten in Melbourne kontaktiert worden war, schickte Schwarz seine gesamten Vorräte per Express auf die andere Seite der Welt. Dort dauerte es allerdings noch einmal zwei Wochen, bis alle notwendigen Genehmigungen erteilt worden waren. Immer noch verhältnismäßig zügig, da der Fall bis vor den Obersten Gerichtshof ging.

Als „Baby Z“ dann schließlich behandelt werden konnte, zeigte sich die Wirkung unmittelbar. Innerhalb von 24 Stunden seien die Sulfitwerte bei dem Kind durch die Behandlung um 30 Prozent gesunken, berichteten die Mediziner. "In einer Woche haben sich die Werte fast normalisiert", ergänzt Schwarz. Nach drei Wochen seien auch die Krämpfe beinahe ganz verschwunden gewesen.

"Jetzt schauen wir sie an und sie ist ein absolutes Wunder", sagte die Mutter auf der Pressekonferenz. Zwar wird das mittlerweile 18 Monate alte "Baby Z" das Medikament sein Leben lang einnehmen müssen, und wegen der frühen Hirnschädigungen entwickelt sich das Mädchen langsamer als andere Kinder. Mittlerweile habe ihre Tochter aber angefangen zu sprechen und sei auch körperlich aktiv, berichtete die Mutter. "Es wird jeden Tag besser und besser."

Experimentelle Wirkstoffe bergen ein großes Risiko, ihr Einsatz ist daher äußerst selten. Erst kürzlich gab es in Deutschland allerdings einen ähnlichen Fall. Eine Forscherin, die sich vielleicht mit dem Ebola-Virus infiziert hatte, bekam einen Impfstoff, der bisher nur in Tierversuchen erprobt worden ist. Die Wissenschaftlerin erkrankte nicht. Inzwischen wird in Deutschland bereits ein zweites Kind, "Baby P", mit cPMP behandelt. Schwarz und seine Kollegen bereiten nunmehr eine klinische Studie vor, der erste Schritt auf dem Weg zu einem Medikament. Wenngleich zur Zeit die Molybdän-Cofaktor-Defizienz als sehr seltene Erbkrankheit bekannt ist (130 veröffentlichte Fälle) arbeiten Prof. Schwarz und seine Kollegen intensiv an einer Verbesserung der Diagnose der Erkrankung. Neueste konservative Inzidenzzahlen die unter Einbeziehung von gut dokumentierten geographischen Regionen und unveröffnentlichten Patientenzahlen erstellt wurden, gehen von 1:100,000 bis 1:500,000, was in der EU etwa 10-40 Patienten pro Jahr bedeuten würde. Die Produktion des Medikamentes ist zur Zeit noch recht teuer, aber Dank des aus Bundesmitteln geförderten Forschungsvorhabens konnten die Wissenschaftler eine erhebliche Produktivitätssteigerung erzielen.