- Ein Forschungsteam von Stanford Medicine hat in Mausversuchen einen neuen Impfstoff entwickelt, der gegen Viren, Bakterien und Allergene wirksam ist
- Der Impfstoff wird intranasal (über die Nase) verabreicht und bietet über mehrere Monate einen breit angelegten Immunschutz in der Lunge
- Anders als herkömmliche Impfstoffe, die bestimmte Antigene von Erregern nachahmen, imitiert er die Signalübertragung zwischen Immunzellen und integriert so angeborene und adaptive Immunität
- In den Experimenten wurde eine Schutzwirkung gegen SARS-CoV-2, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii und Hausstaubmilben-Proteine bestätigt
- Die Forschenden erwarten künftig eine mögliche Kommerzialisierung innerhalb von 5 bis 7 Jahren durch klinische Studien am Menschen und erklären, dass sich damit saisonale Impfstoffe und die Reaktion auf Pandemien vereinfachen ließen
Fortschritte bei der Entwicklung eines universellen Impfstoffs
- Ein Forschungsteam von Stanford Medicine hat in Mausversuchen einen Impfstoff entwickelt, der gegen Atemwegsviren, Bakterien und Allergene wirkt
- Der Impfstoff wird als Nasenspray verabreicht und erhält den Immunschutz in der Lunge über mehrere Monate aufrecht
- In Versuchen wurde eine Schutzwirkung gegen SARS-CoV-2 und andere Coronaviren, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii und Hausstaubmilben-Proteine nachgewiesen
- Die Studie wurde am 19. Februar in Science veröffentlicht; Bali Pulendran ist der korrespondierende Autor, Haibo Zhang der Erstautor
Grenzen bisheriger Impfstoffe und ein neuer Ansatz
- Traditionelle Impfstoffe beruhen auf dem Prinzip der Antigenspezifität (antigen specificity) und ahmen bestimmte Bestandteile von Erregern nach
- Wenn Erreger mutieren, lässt die Wirksamkeit nach, weshalb jedes Jahr neue COVID-19-Booster oder Grippeimpfstoffe nötig sind
- Der neue Impfstoff ahmt keine Bestandteile des Erregers nach, sondern rekonstruiert die Signale zwischen Immunzellen während einer Infektion
- Durch die Integration von angeborener und adaptiver Immunität löst er eine anhaltende und breit wirksame Immunantwort aus
- Damit geht der Ansatz über die klassische Unterscheidung hinaus, dass angeborene Immunität schnell, aber kurzlebig, und adaptive Immunität langsam, aber langfristig ist
Dauerhaftigkeit und Mechanismus der angeborenen Immunität
- Das Pulendran-Team zeigte bereits in einer Studie aus dem Jahr 2023, dass der Tuberkulose-Impfstoff (BCG) die angeborene Immunität über Monate hinweg aufrechterhalten kann
- Dabei wurde bestätigt, dass T-Zellen angeborene Immunzellen über Zytokin-Signale dauerhaft aktivieren
- Auf Basis dieses Mechanismus wurde die Möglichkeit eines synthetischen Impfstoffs (als Nasenspray) vorgeschlagen
- Die aktuelle Studie setzt diese Hypothese nun praktisch um und belegt mit einem Impfstoff, der T-Zell-Signale nachahmt, eine langfristige Schutzwirkung
Funktionsweise des Impfstoffs GLA-3M-052-LS+OVA
- Der Impfstoff enthält Bestandteile, die T-Zell-Signale nachahmen, sowie OVA (Ovalbumin)
- OVA lenkt T-Zellen in die Lunge und hält die angeborene Immunantwort über Wochen bis Monate aufrecht
- In Mausversuchen schützte der Impfstoff nach drei Dosen über mehr als drei Monate vor einer SARS-CoV-2-Infektion
- Ungeimpfte Mäuse zeigten starken Gewichtsverlust, Lungenentzündung und Tod, während geimpfte Mäuse überlebten und eine geringere Viruslast aufwiesen
- Der Impfstoff verringerte die Virusmenge in der Lunge um das 700-Fache und löste innerhalb von 3 Tagen eine adaptive Immunantwort aus
Schutzwirkung gegen Bakterien und Allergien
- Der Impfstoff zeigte auch gegen Infektionen mit Staphylococcus aureus und Acinetobacter baumannii über drei Monate hinweg eine Schutzwirkung
- In Experimenten mit Hausstaubmilben-Proteinen zeigten ungeimpfte Mäuse eine starke Th2-Immunantwort und Schleimansammlungen
- Bei geimpften Mäusen wurde die Th2-Reaktion unterdrückt und die Atemwege blieben frei
- Das Forschungsteam bewertet dies als „universellen Impfstoff gegen verschiedene Bedrohungen der Atemwege“
Ausblick und klinische Planung
- Das Forschungsteam plant Versuche am Menschen, beginnend mit einer Sicherheitsstudie der Phase 1
- Bei Erfolg soll auf große klinische Studien einschließlich Expositionsstudien ausgeweitet werden
- Pulendran erwähnte die Möglichkeit, dass auch beim Menschen zwei Dosen als Nasenspray Schutz bieten könnten
- Bei ausreichender Finanzierung wird eine mögliche Kommerzialisierung innerhalb von 5 bis 7 Jahren in Aussicht gestellt
- Erwartet wird ein Impfstoff, der COVID-19, Influenza, RSV, bakterielle Lungenentzündung und Allergien auf einmal verhindern könnte
- An der Studie waren Emory University, UNC Chapel Hill, Utah State University und die University of Arizona beteiligt
- Unterstützt wurde die Forschung von den NIH, dem Violetta L. Horton Fund, dem Soffer Fund und Open Philanthropy
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