Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Auf dem Weg zur Schnupfimpfung

22.08.2017

HZI-Forscher klären Immunmechanismus anhand einer verstärkenden Substanz für Impfstoffe auf

Impfungen sind nach wie vor der sicherste Schutz vor vielen Infektionskrankheiten. Allerdings ist es nicht einfach, einen Impfstoff zu entwickeln, der das Immunsystem stark genug dazu anregt, schützende Immunantworten hervorzurufen, und gleichzeitig möglichst wenige Nebenwirkungen auslöst.


Gegenüber der Spritze hätte eine Impfung über die Schleimhäute per Nasenspray viele Vorteile, doch sind dafür verstärkende Substanzen – Adjuvantien – nötig.

HZI/Hallbauer&Fioretti

Dabei hat sich eine Kombination aus Bestandteilen des Krankheitserregers und zusätzlichen Verstärkern, sogenannten Adjuvantien, bewährt. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig nutzen diese Erkenntnisse, um alternative Impfmethoden zu entwickeln, denn die Impfung per Spritze ist für viele Menschen unangenehm und ein Grund, sich nicht impfen zu lassen.

Ein möglicher Weg der Immunisierung geht über die Schleimhäute in der Nase. Dabei kommen Nanopartikel zum Einsatz, die mit Bestandteilen von Krankheitserregern und einem Adjuvans versetzt werden. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Fachjournal Nanomedicine.

Ein Ziel der Impfstoffforschung ist es, Impfungen noch sicherer zu machen. Daher enthalten Impfstoffe oft nur Bestandteile von Krankheitserregern, gegen die das Immunsystem Antikörper bilden und so den Körper vor einer späteren Infektion schützen soll. Nun kann es aber passieren, dass das Immunsystem diese Bestandteile nicht mehr als gefährlich einstuft und gar nicht erst aktiv wird.

In dem Fall helfen Adjuvantien – Substanzen, die dem Impfstoff zugesetzt werden und seine Wirkung verstärken, indem sie das Immunsystem zusätzlich alarmieren. Ein Beispiel für ein solches Adjuvans ist ein Botenstoff, den Bakterien zur Signalweiterleitung und zur Kommunikation nutzen – zyklisches di-AMP. Gelangt dieses Molekül in den Körper, wird es vom Immunsystem als fremd erkannt und löst so eine Abwehrreaktion aus.

Dr. Kai Schulze, Wissenschaftler in der Abteilung „Vakzinologie“ von Prof. Carlos Guzmán am HZI, erforscht die Verabreichung von Impfstoffen über die Nasenschleimhaut – also per Nasenspray. Wer geimpft ist, erkranke zwar nicht, könne den Erreger aber noch auf andere Personen übertragen.

„Wenn wir den Impfstoff zum Beispiel per Nasenspray verabreichen, hat das den Vorteil, dass er neben der Bildung von Antikörpern gegen den Erreger auch die Schleimhäute selbst immunisiert“, sagt Schulze. Bei einem späteren Kontakt mit dem Krankheitserreger wehren die Schleimhäute ihn direkt ab, er könnte also auf diesem Weg gar nicht erst in den Körper eindringen und so auch nicht weitergegeben werden.

Diese Art der Impfung klingt zwar einfach, hat aber eine Schwachstelle: Schleimhäute verhindern nicht nur das Eindringen von Krankheitserregern, sondern sie bauen auch den Impfstoff ab. Mithilfe von Nanopartikeln versuchen die HZI-Forscher nun, dieses Problem zu umgehen. Als Gerüst für die Partikel kommen verschiedenste strukturgebende Moleküle infrage, die dann mit Bestandteilen von Krankheitserregern gespickt und mit zyklischem di-AMP als Adjuvans versetzt werden.

Die Forscher haben Nanopartikel aus verschiedenen synthetischen Molekülen – aus der Stoffklasse der Polyphosphazene – an Mäusen getestet. Dazu haben sie die Nanopartikel mit einem Testprotein gespickt und sie den Mäusen per Nasenspray über die Nasenschleimhaut verabreicht. Später infizierten sie die Mäuse mit einem Grippevirus, das das Testprotein bildet, und untersuchten die Reaktionen des Immunsystems sowie den erzielten Impfschutz im Vergleich zu dem nicht geimpfter Mäuse.

„Die Kombination der Nanopartikel aus Polyphosphazenen mit zyklischem di-AMP als Adjuvans hatte im Vergleich zu den nicht kombinierten Kandidaten eine deutlich stärkere Immunantwort zur Folge“, sagt Kai Schulze. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine Immunisierung über die Nasenschleimhaut mit Nanopartikeln aus Polyphosphazenen zusammen mit zyklischem di-AMP als Adjuvans möglich ist. Weitere Studien müssen zeigen, ob sich die Ergebnisse auch in anderen Tiermodellen wiederholen lassen, bevor letztlich über einen Einsatz im Menschen nachgedacht werden kann.

Die Pressemitteilung und Bildmaterial finden Sie auch auf unserer Webseite unter dem Link https://www.helmholtz-hzi.de/de/aktuelles/news/ansicht/article/complete/auf_dem_...

Originalpublikation:
Kai Schulze, Thomas Ebensen, Lorne A. Babiuk, Volker Gerdts, Carlos A. Guzmán: Intranasal vaccination with an adjuvanted polyphosphazenes nanoparticle-based vaccine formulation stimulates protective immune responses in mice. Nanomedicine, 2017, DOI: 10.1016/j.nano.2017.05.012

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:
Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. http://www.helmholtz-hzi.de

Ihre Ansprechpartner:
Susanne Thiele, Pressesprecherin
susanne.thiele@helmholtz-hzi.de
Dr. Andreas Fischer, Wissenschaftsredakteur
andreas.fischer@helmholtz-hzi.de

Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH
Presse und Kommunikation
Inhoffenstraße 7
D-38124 Braunschweig

Tel.: 0531 6181-1400; -1405

Susanne Thiele | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Studie entschlüsselt neue Diabetes-Gene
22.01.2018 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft
22.01.2018 | Humboldt-Universität zu Berlin

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics