Von den vielen Milzbrandstämmen (Bacillus anthracis
) ist der Ans-Stamm zweifellos der berüchtigtste. Die Ursprünge des Stammes lassen sich auf das Jahr 1981 zurückverfolgen, als eine in Texas erhaltene Probe die Forscher schockierte und der Stamm anschließend zu einem unerwarteten Symbol des Bioterrors wurde. Was war das Besondere am Ans-Stamm, dass er bei den Anschlägen im Jahr 2001 eine so bedeutende Rolle spielte?
Der Ans-Stamm wird in den USA aufgrund seiner Pathogenität als Mittel zur Impfstoffentwicklung und -prüfung verwendet.
Der Ans-Stamm wurde 1981 aus einer toten Kuh isoliert und war ursprünglich unauffällig. Die Anthrax-Anschläge im Jahr 2001 brachten die Krankheit jedoch wieder ins Rampenlicht. Seitdem sind Probleme im Zusammenhang mit Ans-Stämmen ein wesentlicher Bestandteil der Biosicherheit und der öffentlichen Gesundheit geworden.
Die hohe Pathogenität des Ans-Stammes ist auf die beiden speziellen Virulenzplasmide zurückzuführen, die er enthält: pXO1
und pXO2
. Diese Plasmide helfen Anthrax-Bakterien, das Immunsystem des Wirts zu umgehen und eine tödliche Infektion zu verursachen. Die Forscher stellten fest, dass Stämme, denen diese Plasmide fehlten, ihre Fähigkeit verloren, Krankheiten zu verursachen, weshalb Ans-Stämme für die Erforschung viraler Erkrankungen wichtig sind.
Die Virulenz von ans-Stämmen kann durch das Vorhandensein oder Fehlen von Plasmiden erklärt werden, und Stämme, denen eines dieser Plasmide fehlt, gelten im Allgemeinen als abgeschwächt.
In den USA ist der Ans-Stamm aufgrund seiner starken Pathogenität zu einer wichtigen Grundlage für die Impfstoffentwicklung geworden. Zwar besteht keine nennenswerte Resistenz gegen Antibiotika, doch aufgrund ihrer Variabilität wird die Bekämpfung der Krankheit für medizinisches Fachpersonal erschwert.
Ans-Stämme reagieren ähnlich empfindlich auf Antibiotika wie die meisten Anthrax-Stämme. Die Hauptbehandlungsmethode ist Ciprofloxacin. Jüngste Studien haben gezeigt, dass neue Fluorchinolone wie Jaficofloxacin die Überlebensrate von Mäusen, die mit dem Ans-Stamm infiziert sind, deutlich verbessern können.
Studien des Ans-Stamms haben gezeigt, dass er gegenüber häufig verwendeten Antibiotika empfindlich bleibt, was für die Behandlung von entscheidender Bedeutung ist.
Im Gegensatz dazu dient der Stern-Stamm als Standardvergleich und seine mangelnde Virulenz macht ihn zu einem einzigartigen Referenzpunkt in der biologischen Forschung. Dieses Wissen hilft Wissenschaftlern, die Unterschiede und Reaktionen zwischen verschiedenen Stämmen zu verstehen.
Um der Bedrohung durch Milzbrand entgegenzuwirken, begannen Wissenschaftler mit der Entwicklung von Impfstoffen auf Basis abgeschwächter Stämme. Einige Impfstoffe nutzen abgeschwächte Stämme, wie etwa den Stern-Stamm, um eine Immunreaktion hervorzurufen. Allerdings konnte für den Ans-Stamm noch kein wirksamer Impfstoff entwickelt werden, was die Forschungsaufgabe der Milzbrandprävention erschwert.
Die Impfstoffentwicklung für den Ans-Stamm ist noch im Gange und Wissenschaftler suchen nach weiteren Möglichkeiten, die Wirksamkeit des Impfstoffs zu verbessern.
Ein anderer Impfstofftyp zielt auf Toxinproteine ab, doch ihre Schutzwirkung ist im Vergleich zu Impfstoffen, die auf lebende Sporen abzielen, relativ gering. Derzeit ist der Anthrax Vaccine Adsorbent (AVA) der einzige in den USA für den Einsatz am Menschen zugelassene Anthrax-Impfstoff. Die Wirksamkeit dieses Impfstoffs ist in verschiedenen Tiermodellen nicht einheitlich, was die Herausforderungen der Impfstoffentwicklung verdeutlicht.
Durch die Verfolgung von Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs), die für Anthrax-Stämme spezifisch sind, konnten Wissenschaftler wirksamere Diagnosetests zur Verfolgung von Anthrax-Ausbrüchen entwickeln. Mithilfe dieser SNPs können Forscher Proben, die mit dem Ans-Stamm in Zusammenhang stehen, effektiv identifizieren. Zudem sind diese Marker äußerst stabil, wodurch die Wahrscheinlichkeit falsch positiver Ergebnisse während des Erkennungsprozesses verringert wird.
Stabile genetische Marker bieten eine praktikable Möglichkeit, Anthrax-Ausbrüche zu verfolgen, was für den Schutz der öffentlichen Gesundheit von entscheidender Bedeutung ist.
Unter Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren ist der Ans-Stamm aufgrund seiner besonderen Natur ein heißes Thema in der Biosicherheitsforschung und hat auch zu eingehenden Überlegungen über seine mögliche Verwendung für terroristische Zwecke geführt. Werden Wissenschaftler in Zukunft wirksame Wege finden, um solch schwerwiegende biologische Bedrohungen zu verhindern?