ImpliBoNT: Im­ple­men­tie­rung einer rou­ti­ne­fä­hi­gen Tier­ver­suchser­satz­me­tho­de für die Botulinum Neurotoxin-Diagnostik

Kick-off Meeting: ImpliBoNT-Projekt

Botulismus ist eine neurologische Erkrankung, die in Deutschland zwar selten vorkommt, jedoch potentiell schwerwiegende und selten auch tödliche Verläufe zeigt. Die meisten Fälle in DE sind Lebensmittel-assoziiert, in den letzten Jahren gab es auch Fälle von Säuglings- und Wundbotulismus. Im März 2023 kam es zum größten iatrogenen Botulismusausbruch in Deutschland und Europa aufgrund der Applikation von Botulinum Neurotoxin (BoNT) in den Magen zur Gewichtsreduktion - ein höchst ungewöhnlicher Ausbruch, der in FG35 und ZBS3 intensiv bearbeitet wurde¹.

Auslöser des Botulismus sind die von Clostridium botulinum produzierten Botulinum Neurotoxine (BoNT). Der diagnostische Nachweis von BoNT erfolgt durch den in DIN10102 vorgeschriebenen, aber aufgrund seines hohen Belastungsgrades für das Tier ethisch umstrittenen Maus-Bioassay. Allein in Deutschland werden pro Jahr hierfür ca. 6000 Mäuse verwendet und auf Europa hochgerechnet mehrere Zehntausend bis Hunderttausend Versuchstiere. Bereits vor über zehn Jahren begann ein Forscherteam unter Federführung von ZBS3 mit der Entwicklung einer tierversuchsfreien alternativen Nachweismethode für BoNT. Eine Tierversuchsersatzmethode für die Botulismus-Diagnostik muss Spuren der humanpathogenen Serotypen BoNT/A, B, E, F und H mit ihren 38 Subtypen sicher aus komplexen Proben erfassen können – eine bislang ungelöste Herausforderung. In zwei konsekutiven Verbundprojekten (FuMiBoNT und TiViBoNT) wurde gemeinsam mit der Medizinischen Hochschule Hannover und dem Bayrischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit erfolgreich ein Prototyp der Tierversuchsersatzmethode entwickelt und validiert. Dies gelang dank der finanziellen Unterstützung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Förderlinie „Alternativmethoden zum Tierversuch“. In 2021 wurde das Team aus ZBS3 für die Etablierung der neuen Methode anteilig mit dem 3. Hamburger Forschungspreis für Alternativen zum Tierversuch prämiert. Das Prinzip der innovativen Methode beruht auf der Antikörper- bzw. Rezeptor-basierten Anreicherung der Toxine aus Realproben und Messung der katalytischen BoNT-Aktivität mittels Neoepitop-spezifischer monoklonaler Antikörper in einem Suspensionsassay-Format.

Um Akzeptanz für die Ersatzmethode zu schaffen, wird vom BMBF nun das Nachfolgeprojekt ImpliBoNT („Implementierung einer routinefähigen Tierversuchsersatzmethode für die Botulismus-Diagnostik“) mit insgesamt 1 Mio Euro über drei Jahre gefördert. ImpliBoNT zielt auf die Implementierung, Schulung und Verbreitung der Ersatzmethode durch praktische Trainingskurse für nationale und internationale Labore sowie multizentrische Vergleichsstudien ab. Mit Einbindung der miprolab GmbH in das bisherige Konsortium steht ein Industriepartner zur Verfügung, um die Methode mittelfristig zu kommerzialisieren und somit die Anwendung in Routinelaboren zu ermöglichen. Im Bereich der Verwertung wird im Rahmen des Projekts die Normierung des Verfahrens für den Lebensmittelbereich sowie die Erlangung der CE-Konformität für die humane Diagnostik angestrebt.

Am 16. Mai fand am RKI das vom Fachgebiet ZBS3 organisierte Kick-off Meeting statt. Das Meeting startete mit einem Auftaktvortrag des Projektträgers. Anschließend gab es einen intensiven Austausch zwischen allen Projektpartnern zur Planung der nächsten drei Jahre und Verwirklichung der gesteckten Projektziele. Unser Dank gilt allen Beteiligten und insbesondere dem BMBF für die Förderung - durch den gemeinsamen Einsatz wird es hoffentlich zukünftig möglich sein, Tierversuche für die Botulismus-Diagnostik weitestgehend zu vermeiden.

¹ Dorner MB, Wilking H, Skiba M, Wilk L, Steinberg M, Worbs S, Çeken S, Kaygusuz S, Simon S, Becher F, Mikolajewska A, Kornschober C, Bütler T, Jourdan-Da-Silva N, An der Heiden M, Schaade L, Stark K, Dorner BG, Frank C (2023). A large travel-associated outbreak of iatrogenic botulism in four European countries following intragastric botulinum neurotoxin injections for weight reduction, Türkiye, February to March 2023. Euro Surveill 28(23). doi: 10.2807/1560-7917.ES.2023.28.23.2300203

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