Auf der Tagung der Deutschen Gesell­schaft für experimen­telle und klinische Pharma­kologie und Toxi­kologie e.V. (DGPT), die vom 06. bis zum 09. März in Heidel­berg stattfand, wurde Laura von Berg für ihren Vortrag mit dem Titel „Neoepitope specific mono­clonal antibodies to detect the catalytic activity of botulinum neurotoxin serotypes A to F“ mit dem Preis für den besten Kurz­vortrag der Deutschen Gesell­schaft für Toxi­kologie e.V. (GT) aus­ge­zeichnet.

Laura von Berg ist Doktoran­din im Fach­gebiet Biologische Toxine (ZBS3) und beschäftigt sich in ihrer Arbeit mit der Eta­blierung einer Tier­ver­suchs­ersatz­methode zum Nach­weis der bakteriellen Botulinum Neurotoxine (BoNT). Ziel ihrer Arbeit ist es, ein in vitro Verfahren für den in der Botulismus-Diagnostik ge­nutzten, ethisch sehr um­strittenen Maus-Bioassay zu entwickeln.

BoNTs sind die giftigsten be­kannten Sub­stanzen und lösen das seltene, aber lebensbedrohliche neuro­logische Krank­heits­bild Botulismus aus, eine nach §§ 6, 7 IfSG melde­pflichtige Er­krankung. Die Diagnostik von Botulismus stellt auf­grund der hohen Toxizität der BoNTs und der hohen Varia­bilität innerhalb der Protein­familie (8 Serotypen mit mehr als 40 Subtypen, bis zu 36% Sequenz­varia­bilität auf Amino­säure­ebene) eine technische Heraus­forderung dar. Obwohl der Maus-Bioassay ethisch um­stritten ist, wird er immer noch in der Routine­diagnostik ver­wendet, weil er alle be­kannten – und auch die noch un­be­kannten – BoNT-Varianten sicher er­fasst, kleinste Men­gen BoNT nach­weist, und weil er in einer fast 30 Jahre alten DIN-Vor­schrift für die BoNT-Diagnostik empfohlen wird. Das von Laura von Berg ge­mein­sam mit Daniel Stern in der Gruppe ent­wickelte Ver­fahren zielt darauf ab, zwei essentielle Schritte der BoNT-Wir­kung in vitro abzu­bilden: die Bin­dung an unter­schied­liche neuro­nale Ober­flächen­rezeptoren und die nach­folgende Spaltung syna­ptischer Proteine, welche die Fusion syna­ptischer Vesi­kel mit der syna­ptischen Membran vermit­teln. Alle BoNTs spalten be­stim­mte synaptische Sub­strat­proteine Sero­typ-spezifisch an einer einzigen Peptid­bindung. Diese hoch­spezifische fun­ktionelle Aktivität konnte Frau von Berg in ihrer Arbeit mit von ihr eta­blierten Neo­epitop-spezi­fischen mono­klonalen Anti­körpern (Neo-mAK) dar­stellen. Ihre Neo-mAK sind in der Lage, die von BoNT spezifisch ge­schnit­tenen synaptischen Sub­strate zu binden, während die un­ge­schnittenen Substrate jeweils nicht erkannt werden. Einige ihrer Reagenzien markieren dabei präzise die An- oder Ab­wesenheit einer einzigen Amino­säure. Das Prinzip wurde erfolgreich genutzt, um die enzymatische Aktivität der Serotypen BoNT/A, B, C, D, E und F hochsensitiv aus Serum­proben nach­zu­weisen, u.a. auf Basis der Luminex-Technologie. Die Methode soll in der Zu­kunft in ZBS3 weiter­ent­wickelt werden, um ein Routine-fähiges Verfahren für die in vitro Diagnostik des Botulismus zu entwickeln. Mittel­fristiges Ziel ist es, auf Basis des neuen Ver­fahrens eine neue DIN-Vor­schrift für die Botulismus-Diagnostik zu erarbeiten.