Studie zeigt, dass eine chronische, schwächende Krankheit wahrscheinlich nicht vom Tier auf den Menschen übertragbar ist

Eine neue Studie zu Prionenerkrankungen anhand eines menschlichen Gehirn-Organoid-Modells legt nahe, dass es eine signifikante Artenbarriere gibt, die die Übertragung der Chronic Wasting Disease (CWD) von Hirschen, Elchen und Damhirschen auf den Menschen verhindert. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern der National Institutes of Health (NIH), die in der Fachzeitschrift Emerging Infectious Diseases veröffentlicht wurden, stehen im Einklang mit jahrzehntelangen ähnlichen Studien an Tiermodellen, die am National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) des NIH durchgeführt wurden.

Prionenerkrankungen sind degenerative Erkrankungen, die bei einigen Säugetieren auftreten. Diese Erkrankungen führen in erster Linie zu einer Schädigung des Gehirns, können aber auch die Augen und andere Organe beeinträchtigen. Krankheit und Tod treten ein, wenn sich abnorme Proteine falsch falten, verklumpen, andere Prionenproteine dazu veranlassen und schließlich das zentrale Nervensystem zerstören. Derzeit gibt es keine präventiven oder therapeutischen Behandlungen für Prionenerkrankungen.

CWD ist eine Prionenerkrankung, die bei Hirschen, einem beliebten Wildtier, auftritt. Obwohl CWD noch nie beim Menschen nachgewiesen wurde, bleibt die Frage nach seiner möglichen Übertragung seit Jahrzehnten bestehen: Können Menschen, die Fleisch von CWD-infizierten Hirschen essen, an einer Prionenerkrankung erkranken? Diese Frage ist wichtig, da Mitte der 1980er und Mitte der 1990er Jahre in Großbritannien eine weitere Prionenerkrankung auftrat: die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE), auch Rinderwahnsinn genannt. Auch in anderen Ländern, darunter den USA, wurden Fälle bei Rindern festgestellt.

Im Laufe des darauffolgenden Jahrzehnts erkrankten in Großbritannien 178 Menschen, die mutmaßlich BSE-verseuchtes Fleisch gegessen hatten, an einer neuen Form der Prionenkrankheit, der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, und starben. Forscher stellten später fest, dass die Krankheit durch mit dem infektiösen Prionenprotein kontaminiertes Futter auf Rinder übertragen worden war.

Die Übertragung der Krankheit durch Futtermittel auf Rinder und Menschen hat Großbritannien alarmiert und weltweit die Gefahr weiterer Prionenkrankheiten, die von Tieren auf Menschen übertragen werden, einschließlich CWD, geweckt. CWD ist die am leichtesten übertragbare Prionenkrankheit und wird sehr effizient zwischen Hirschen übertragen.

In der Vergangenheit haben Wissenschaftler Mäuse, Hamster, Totenkopfäffchen und Javaneraffen als Modelle für Prionenerkrankungen beim Menschen verwendet und die Tiere teilweise über ein Jahrzehnt lang auf Anzeichen von CWD beobachtet. 2019 entwickelten Wissenschaftler des NIAID in den Rocky Mountain Laboratories in Hamilton, Montana, ein Organoid-Modell des menschlichen Gehirns für die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, um mögliche Behandlungen zu evaluieren und spezifische Prionenerkrankungen beim Menschen zu untersuchen.

Menschliche Gehirnorganoide sind kleine Kugeln menschlicher Gehirnzellen, deren Größe von einem Mohnsamen bis zu einer Erbse reicht. Wissenschaftler züchten die Organoide in Schalen mit menschlichen Hautzellen. Organisation, Struktur und elektrische Aktivität der Gehirnorganoide ähneln denen von Hirngewebe. Sie sind derzeit das am besten nachgebildete Labormodell des menschlichen Gehirns.

Da Organoide in einer kontrollierten Umgebung monatelang überleben können, nutzen Wissenschaftler sie, um Erkrankungen des Nervensystems im Laufe der Zeit zu untersuchen. Gehirn-Organoide wurden als Modelle zur Erforschung anderer Krankheiten wie der Zika-Virusinfektion, der Alzheimer-Krankheit und des Down-Syndroms verwendet.

In der neuen CWD-Studie, die größtenteils in den Jahren 2022 und 2023 durchgeführt wurde, testete das Forschungsteam das Studienmodell, indem es menschliche Gehirn-Organoide erfolgreich mit CJD-Prionen infizierte (positive Kontrolle). Anschließend setzten sie unter denselben Laborbedingungen gesunde menschliche Gehirn-Organoide sieben Tage lang hohen Konzentrationen von CWD-Prionen von Weißwedelhirschen, Maultierhirschen, Wapitis und normalem Hirngewebe (negative Kontrolle) aus. Die Forscher beobachteten die Organoide sechs Monate lang, und keiner infizierte sich mit CWD.

Dies deutet darauf hin, dass selbst bei direkter Exposition des menschlichen Zentralnervensystems gegenüber CWD-Prionen eine signifikante Resistenz oder Barriere gegen die Ausbreitung der Infektion besteht, so die Forscher. Die Autoren räumen Einschränkungen ihrer Studie ein, darunter die Möglichkeit, dass eine kleine Anzahl von Menschen eine nicht berücksichtigte genetische Prädisposition aufweist und dass die Entstehung neuer Stämme mit einer geringeren Infektionsbarriere weiterhin möglich ist.

Sie sind optimistisch, dass die aktuellen Studiendaten darauf schließen lassen, dass es äußerst unwahrscheinlich ist, dass Menschen durch den versehentlichen Verzehr von CWD-infiziertem Hirschfleisch an einer Prionenerkrankung erkranken.