COVID-19 Impfstoff auf Grundlage eines Impfstoffs für Masern?
Ein neuer SARS-CoV-2-Impfstoff auf Basis eines Masernimpfstoffs hat in ersten Versuchen einen effektiven Schutz geboten. In Tierstudien konnte eine starke Immunantwort beobachtet werden und eine SARS-CoV-2-Infektion und Lungenerkrankung wurde verhindert.
Die Kombination mit einem Masernimpfstoff kann zu einem neuen effektiven und sicheren SARS-CoV-2-Impfstoff führen, so das Ergebnis einer Untersuchung unter der Beteiligung von Forschenden der Ohio State University. Die Studie wurde in dem englischsprachigen Fachblatt „Proceedings of the National Academy of Sciences“ publiziert.
Worauf basiert die Wirksamkeit des neuen Impfstoffs
Die Wirksamkeit des neuen Impfstoffkandidaten ist laut Aussage der Forschenden auf die strategische Produktion des Antigens zur Stimulierung der Immunität zurückzuführen. Das Team verwendete einen spezifischen Ausschnitt des Coronavirus-Spike-Protein-Gens und fügte ihn in einen sogenannten Sweet Spot im Masern-Impfstoff-Genom ein, um die Aktivierung oder Expression des Gens, welches das Protein produziert, zu steigern.
Masernimpfstoff ist sicher
Obwohl es bereits mehrere Impfstoffe auf dem Markt gibt, könnte der neue Impfstoffkandidat Vorteile haben, die es wert sind, erforscht zu werden, berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Dies gelte insbesondere im Zusammenhang mit dem etablierten Sicherheits-, Haltbarkeits- und Hochwirksamkeitsprofil des Masernimpfstoffs. „Der Masernimpfstoff wird seit den 1960er Jahren bei Kindern eingesetzt und hat eine lange Geschichte der sichern Anwendung für Kinder und Erwachsene”, erläutert Studienautor Professor Jianrong Li vom Ohio State University Department of Veterinary Biosciences.
Langzeitschutz durch Masernimpfstoff?
„Wir wissen auch, dass der Masernimpfstoff einen Langzeitschutz erzeugen kann. Die Hoffnung ist, dass er mit dem Antigen darin einen Langzeitschutz gegen SARS-CoV-2 bieten kann. Das wäre ein großer Vorteil, denn im Moment wissen wir nicht, wie lange der Schutz bei allen Impfstoffplattformen anhält“, fügt der Experte in einer Pressemitteilung hinzu.
Wie funktioniert der neue Impfstoff
Das COVID-19 verursachende Coronavirus verwendet das Spike-Protein auf seiner Oberfläche, um sich an seine Zielzellen in der Nase und der Lunge zu binden. Dort erstellt es Kopien von selbst. Diese werden freigesetzt, um andere Zellen zu infizieren. Wie alle Impfstoffe löst auch der neue Impfstoff die Produktion von Antikörpern aus, welche das neue Protein als fremd erkennen und das Immunsystem darauf trainieren, das Spike-Protein anzugreifen und zu neutralisieren, falls SARS-CoV-2 jemals in den Körper eindringt, erklären die Forschenden.
Für die Forschungsarbeit testete das Team sieben Versionen des Spike-Proteins, um das effektivste Antigen zu finden. Wir landeten bei einer stabilisierten Präfusions-Version des Proteins – die Form, in der das Protein vorliegt, bevor es eine Zelle infiziert, erläutern die Forschenden.
Was wurde am Masernimpfstoff verändert?
Die Fachleute fügten das Präfusions-Spike-Protein-Gen, welches die Herstellungsanweisungen enthält, in ein Segment des Masernimpfstoff-Genoms ein, um eine hohe Expression des Proteins zu erzeugen. Als Begründung dafür nannte das Team, dass die Immunantwort umso besser ist, je mehr SARS-CoV-2-Spike-Protein produziert wird.
Wie wirkte der neue Impfstoff bei Tieren?
Die Forschenden testete den Impfstoffkandidaten in mehreren Tiermodellen, um seine Wirksamkeit zu beurteilen. So stellten sie fest, dass der Impfstoff bei allen Tieren hohe Mengen an neutralisierenden Antikörpern gegen SARS-CoV-2 induzierte.
Starke neutralisierende Antikörperreaktion
Man könnte annehmen, dass die Immunität der meisten Menschen gegen Masern dank jahrzehntelanger, weit verbreiteter Impfungen diesen Impfstoff als Kandidat gegen Coronaviren unbrauchbar machen würde. Daher untersuchten die Forschenden an Baumwollratten, ob eine zweite Immunisierung mit dem auf Masern basierenden SARS-CoV-2-Impfstoffkandidaten wirksam ist. Es zeigte sich, dass eine starke neutralisierende Antikörperreaktion hervorgerufen werden kann.
Die gentechnisch veränderten Mäuse produzierten als Reaktion auf den Impfstoff T-Helferzellen (eine Art von weißen Blutkörperchen), also weitere wichtige Helfer, mit denen der Körper Infektionen und insbesondere schwere Krankheiten bekämpft, berichten die Fachleute.
Erhöhte Sicherheit und Wirksamkeit des Impfstoffs
„Die Ausrichtung der T-Helferzellen, welche durch einen Impfstoff induziert werden, ist ein wichtiger Prädiktor für den Schutz, und dieser Impfstoff induziert hauptsächlich Th1-Zellen, was die Sicherheit und Wirksamkeit des Impfstoffs erhöht”, erklärt Studienautor Amit Kapoor von der Ohio State University.
Der Impfstoff wurde auch Goldhamstern verabreicht, welche besonders anfällig für die Infektion mit COVID-19 sind. Dann wurden die Tiere dem Coronavirus ausgesetzt. Die geimpften Tier waren vor einer Lungeninfektion und anderen Krankheitssymptomen geschützt, berichten die Fachleute.
„Als wir die Menge an neutralisierenden Antikörpern betrachteten, die in den Hamstern induziert wurde, war sie tatsächlich höher als bei Menschen, die mit COVID infiziert worden sind, was darauf hindeutet, dass der Impfstoff eine bessere schützende Immunität induzieren kann als eine SARS-CoV-2-Infektion. Das war unser Ziel”, so der Studienautor Mark E. Peeples von der Ohio State University.
Warum hat der neue Impfstoff hohes Potenzial?
Die Forschenden haben nicht nur Vertrauen in die Plattform, weil der Masernimpfstoff sicher, wirksam und kostengünstig herzustellen ist, sondern auch, weil mehrere experimentelle Impfstoffe auf Masernbasis gegen andere Viren in der Entwicklung sind. Beispielsweise hat sich ein Impfstoff gegen das Chikungunya-Virus, welches durch Mücken übertragen wird, in einer klinischen Phase-2-Studie als sicher, gut verträglich und gut geeignet erwiesen, eine Immunantwort hervorzurufen.
Selbst mit einer Vielzahl von COVID-19-Impfstoffen, die jetzt in den USA und anderen Ländern verfügbar sind, gibt es noch viel darüber zu lernen, welche die sichersten und wirksamsten für bestimmte Bevölkerungsgruppen (beispielsweise Kinder und schwangere Frauen) sind und welche Impfstoffe am wirtschaftlichsten zu produzieren sind, erklären die Fachleute.
Impfstoffherstellung in Rekordzeit?
„Wir können Impfstoffe heute viel schneller herstellen als in der Vergangenheit. Aber wenn wir es auf herkömmliche Weise machen müssten, hätten wir keinen Impfstoff, der uns in dieser kurzen Zeit schützt. Die mRNA-Impfstoffe, die jetzt verwendet werden, wurden in Rekordzeit hergestellt, schützen vor Krankheiten und sind sicher. Obwohl nicht ganz so schnell, waren wir in der Lage, diesen Impfstoff viel schneller herzustellen als den ursprünglichen Masern-Impfstoff“, erläutert Studienautor Stefan Niewiesk von der Ohio State University.
Wie lang wird eine Schutzwirkung anhalten?
„Wir wissen noch nicht, wie lange die mRNA-Impfstoffe schützen werden und wie viel sie kosten werden. In der Zwischenzeit scheint ein alternativer Impfstoff, der lange schützen sollte, einfach herzustellen und billig ist, eine gute Idee zu sein“, fügt das Team hinzu. (as)
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