Das Leben, fantastisch!

Wenn man André Steinmetz über seine Arbeit an der Identifizierung von Lebensmittelbestandteilen sprechen hört, könnte man beinah meinen, da sei nicht viel Besonderes dran. Viele Worte macht er nicht um das Projekt, das auf die jüngere europäische Gesetzgebung zurückgeht: Die EU-Direktive zur Lebensmittelsicherheit schreibt vor, inwiefern die Lebensmittelhersteller die Zusammensetzung ihrer Produkte offen legen müssen. Sie verpflichtet unter anderem auch darauf anzugeben, ob die Erzeugnisse „versteckte Allergene“ enthalten - Spuren von an sich harmlosen Zutaten wie Mais, Reis, Weizen oder Erdnüsse, auf die manche Menschen jedoch allergisch reagieren. Damit selbst Lebensmittel mit Tausenden von Ingredienzien sich absolut treffsicher und innerhalb von nur wenigen Stunden auf versteckte pflanzliche Allergene testen lassen, entwickelt das unter André Steinmetz’ Leitung stehende siebenköpfige Laborteam am CRP-Santé verschiedene „Kits“ – Testwerkzeuge, die Lebensmittelkontrolleure benutzen können.

Daran ist schon etwas Besonderes. In Europa wird an der Entwicklung solcher zum einen leicht zu handhabenden, zum anderen absolut zuverlässigen Kits bereits seit rund einem Jahrzehnt gearbeitet, doch bisher gibt es kaum welche. Die vielen Zutaten, die in Lebensmitteln heutzutage stecken können, erschweren die Analyse sehr. Dass der Pflanzenmolekularbiologe Steinmetz und seine Kollegen zuversichtlich sind, in einem Jahr ein Testbesteck für mindestens acht allergene Pflanzenspezies entwickelt zu haben, könnte ein Grund für sein Understatement sein: „Einzelheiten zum Identifikationsverfahren muss ich leider für mich behalten.“ Nur so viel: „Die Identifikation der Spezies erfolgt auf der Ebene ihrer Proteine und ihrer DNS.“ Woran sich wahrscheinlich alle Kit-Entwickler versuchen.

Doch wenn man mit André Steinmetz über Allergen-Identifikation spricht, gerät das Gespräch immer wieder schnell auf Fundamentalanliegen der Forschung. „Diese Kits, das ist ja eigentlich Analysetechnologie. Das ist angewandte Forschung.“ Der Pflanzenzellforscher Steinmetz hatte drei Jahrzehnte Grundlagenforschung für das Centre National de la Recherche Scientifique in Straßburg betrieben, ehe er vor ein paar Jahren ans CRP-Santé kam. Was ihn fasziniert, sind die Zusammenhänge des organischen Lebens. Da sind überraschende Entdeckungen, auf die er bei der Arbeit an den Analyse-Kits stieß, das Besondere: „Wir fanden zum Beispiel durch DNS-Analyse des Maises bis jetzt etwa zehn verschiedene Linien. Das ist hochinteressant. So viele verschiedene Vorfahren hat der Mais nicht, gibt es doch bekanntlich nur den mexikanischen Ur-Mais. Wann, wo und wie diese Veränderungen entstanden sind, weiß ich nicht. Für unseren Kit wird es reichen, den Mais von anderen Pflanzenarten in Lebensmitteln abzugrenzen. Die verschiedenen Linien werden wir separat weiter untersuchen.“

Das sind Momente, in denen es scheint, als könnte das Leben ein weiteres seiner gut gehüteten Geheimnisse preisgeben. Es trifft sich gut, dass Steinmetz’ Forschergruppe mehrere unterschiedliche Mais-Linien entdeckt hat, denn eines der Grundlagenforschungsthemen am CRP-Santé betrifft Zellverwandschaften und wird teamübergreifend behandelt. Zwei Teams erforschen das Zytoskelett einer Zelle – Steinmetz und seine Forschergruppe das der Pflanzenzelle, die Biologin Evelyne Friederich und ihr Team nur eine Tür weiter das menschliche. Das Zytoskelett ist eine Polymerstruktur der Zelle, die wichtig ist unter anderem für deren Beweglichkeit und Form, sowie für die Zellteilung. Gleichzeitig aber ist das Zytoskelett eine Art Autobahn innerhalb der Zelle, über die unter anderem Proteine und RNS transportiert werden; damit ist das Zytoskelett nicht nur eine Fracht- sondern auch eine Datenautobahn.

Aber damit nicht genug: „Pflanzen und Tiere haben einen gemeinsamen Vorfahren, einen Einzeller, der vor etwa 1,5 Milliarden Jahren lebte. Untersucht man heute die Proteinstrukturen von Zellen, erkennt man das: Sogar nach 1,5 Milliarden Jahren sind selbst beim Menschen manche Proteine zu über 95 Prozent identisch mit Proteinen einer Pflanzenzelle. Alles, was für eine Zelle zum Überleben und zur Teilung wichtig ist, wurde konserviert.“ Anscheinend spielt die Fracht- und Datenautobahn Zytoskelett eine wichtige Rolle dabei: Im Labor bringen die Pflanzenforscher um André Steinmetz Pflanzenproteine in Tierzellen ein, das Team um Evelyne Friederich tierische Proteine in Pflanzenzellen. Ergebnis: Eine Zelle kann bestimmte Zytoskelett-Proteine aus sehr, sehr weit verwandten Organismen in ihr Zytoskelett einbauen, als seien es ihre eigenen. „Das heißt“, sagt André Steinmetz, „diese Proteine enthalten Bereiche, die auf Grund ihrer lebenswichtigen Funktionen nicht verändert wurden. Mit Vergleichsanalysen können diese essentiellen Bereiche schnell erkannt werden, um sie dann weiter auf ihre genaue Funktion hin zu untersuchen.“

Nicht nur diese Entdeckungsreise zu den Urgründen des Lebens ist eine Unternehmung mit vielen Beteiligten – die Entwicklung der Allergentest-Kits ist es ebenfalls. Während die Gruppe um André Steinmetz an der Diagnose pflanzlicher Allergene arbeitet, forscht das Labor für Immunologie-Allergologie um François Hentges nach der präzisen Identifikation versteckter Allergene tierischer Herkunft, um diese Technik ebenfalls in die Kits zu integrieren. Alle finalen DNS-Checks wiederum werden von Evelyne Friederichs Team gemacht. Und nicht zu vergessen die Kollegen um Gilbert Moris im Laboratoire National de Santé, die die Testreihen optimieren, damit die Kits ihrem Anspruch auf Handhabbarkeit gerecht werden können.

Diese Kollektivleistung ist wohl auch ein Anlass für André Steinmetz’ Understatement in Sachen Allergen-Identifikation. Als Forscher sind ihm Kooperation und Austausch wichtig und als Mensch offenbar ebenfalls: Steinmetz ist einer, der Kollegen vom CRP-Santé am Wochenende zum Spaziergang durch die „Wingerten“ an der Mosel einlädt. Und wer das tut, spricht vermutlich über einen Teamerfolg nicht, als wäre es sein eigener. An der Mosel wuchs Steinmetz auf und dort lebt er jetzt gelegentlich wieder. Und wenngleich ihn die Grundlagenforschung an den Urgründen des Lebens letzten Endes stärker reizt als die Produktion anwendungsbereiter Lösungen, geht ihm eine recht praxisbezogene Idee nicht aus dem Kopf: Klären, wo die verschiedenen Rebsorten herstammen.