Entfernen von Allergenen und unverträglichen Stoffen Gentechnik: Neue Lösungen bei Allergie und Zöliakie?

Vor einigen Jahren weckte eine Forschergruppe in Japan Hoffnungen bei Allergikern: Sie hatten mit gentechnischen Verfahren einen Reis entwickelt, in dem das für viele Allergien verantwortlich Protein nur noch in geringen Mengen vorhanden ist. Sollte es auf diese Weise möglich sein, Allergene aus Nahrungsmitteln zu entfernen?

Praktische Erfolge sind bisher jedoch ausgeblieben. Zukunftsmusik ist auch ein für Zöliakiekranke verträglicher Weizen.

Hypoallergener Reis. In Japan ist es gelungen, einen gv-Reis zu erzeugen, bei dem die Bildung eines bekannten Allergens drastisch reduziert wurde. Ob damit eine Lösung für alle Reisallergiker gefunden ist, erscheint allerdings fraglich. Weizen enthält Gluten. Zöliakie-Kranke müssen solche Getreideprodukte meiden. Neue Lösungen mit den Mitteln der Gentechnik sind noch in weiter Ferne.

Hypoallergene Lebensmittel: Schwierigkeiten im Detail. Für Allergiker wäre es eine große Erleichterung: Sojabohnen, Nüsse oder Reis, die sie ohne Bedenken verzehren könnten. Dazu müsste die Bildung der jeweiligen Allergene unterdrückt werden. Theoretisch scheint das mit Hilfe der Gentechnik möglich: Durch ein vielfach angewandtes Verfahren (Antisense-Technik) lässt sich genau jenes Gen blockieren, das die "Bauanleitung" für ein allergenes Protein enthält. Dadurch wird die betreffende DNA-Sequenz nicht  "abgelesen" - das Allergen wird in den Pflanzenzellen nicht mehr produziert. Versuche in Japan, mit der Antisense-Technik einen  hypoallergenen Reis zu entwickeln, hatten bisher nur bedingt Erfolg. Zwar gelang es, die Bildung eines Allergens um 85 Prozent zu reduzieren - zu wenig, damit ihn Reisallergiker bedenkenlos konsumieren könnten. Reis ist in Japan das Lebensmittel, welches am häufigsten Allergien auslöst. Ein weiteres Problem bei Pflanzen, die allergische Reaktionen auslösen, ist häufig, dass sie mehrere allergene Proteine enthalten. Es ist kaum möglich, die Bildung aller Allergene zu unterdrücken.

Bei Zöliakie verträglicher Weizen: Ein ehrgeiziges Ziel

Etwa 0,1 Prozent  der Bevölkerung sind von einer speziellen Nahrungsmittelunverträglichkeit betroffen: der Zöliakie. Das ist eine allergieähnliche Erkrankung des Dünndarms, die durch bestimmte Komponenten der Kleberproteine (Glutene) in Weizen, Roggen und Gerste ausgelöst wird.

Personen mit einer Zöliakie sind auf glutenfreie Nahrung angewiesen. Glutene sind Proteine mit viskosen und elastischen Eigenschaften, die für den Backvorgang sehr wichtig sind. Kleberproteine bestehen hauptsächlich aus Gliadin und Glutenin, wobei Glutenin aus verschiedenen Untereinheiten aufgebaut ist. 

Bis vor wenigen Jahren vermutete man allein das Gliadin als Auslöser für die Zöliakie. Das vom Bundesforschungsministerium (BMBF) unterstützte "Leitprojekt Zöliakie" (Laufzeit: 2000 bis 2005) hat diese These jedoch widerlegt. Universitäre Arbeitsgruppen aus München, Hamburg, Berlin und London waren an den Forschungen beteiligt.

• Ziel war es zunächst, die für die Unverträglichkeit verantwortliche Protein-Komponente genau zu identifizieren. Die Untersuchungen im Reagenzglas und am Menschen mit den isolierten Eiweißen haben überraschenderweise gezeigt, dass sowohl Gliadin als auch Glutenin ein Zöliakie auslösendes Potenzial haben.

• In einem weiteren Schritt war geplant, einen Weizen ohne Zöliakie-Toxizität herzustellen. Dazu sollte die Entstehung des verantwortlichen Proteins im Weizenkorn unterbunden werden, indem man die Aktivität der entsprechenden Gene blockiert. Da es aber nicht sinnvoll ist, einen Weizen ganz ohne Kleberproteine herzustellen, wurde die Forschung aufgrund oben genannter Ergebnisse eingestellt.

• Weiterhin war Ziel des Projekts, Getreide wie Mais mit Genen zu versehen, die ihnen die notwendige Backqualität vermitteln. Da beide Protein-Komponenten des Glutens für Zöliakiekranke toxisch sind, wurde auch die Forschung zur Herstellung eines backfähigen Maises eingestellt. 

Ausblick in die Zukunft: Eine systematische Untersuchung aller Glutenin-Untereinheiten würde Aufschluss geben, ob einige für Zöliakiebetroffene eventuell nicht toxisch sind. Zudem ist es möglich, dass die Protein-Komponente in älteren Weizensorten anders strukturiert ist als bei aktuell kultivierten Sorten. 

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