Effizientere Impfung dank bakteriellem Signalmolekül

Forscher des Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung (HZI) haben einen bakteriellen Botenstoff als vielversprechendes Werkzeug für wirksamere und kostengünstigere Immunisierungen beschrieben: Eine Impfung bei gleichzeitiger Gabe dieses Moleküls soll es ermöglichen, Erreger künftig bereits beim Eintritt in den Körper zu stoppen.

„Die meisten Erreger von Infektionskrankheiten dringen über die Schleimhäute in den Körper ein“, sagt Prof. Dr. Carlos A. Guzmán, Leiter der Abteilung Vakzinologie des Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung (HZI). „Den Zugang zum Körper mit einer Impfung zu schließen, ist unser Forschungsanliegen.“ Dem ist die Gruppe um Guzmán nun einen deutlichen Schritt näher gekommen.

„Impfstoffe benötigen Hilfsstoffe, sogenannte Adjuvantien, um gut wirken zu können“, erläutert Dr. Thomas Ebensen, Immunologe am HZI. Gemeinsam mit seinem Team hat Ebensen jetzt einen neuen, viel versprechenden Hilfsstoff beschrieben. Adjuvantien werden gemeinsam mit dem Impfstoff verabreicht und sind offensichtlich rar: In Europa haben bislang nur zwei verschiedene Hilfsstoffe die Zulassung. Dabei benötige man eigentlich eine ganze Schublade voller Adjuvantien, da für die unterschiedlichen Infektionskrankheiten auch verschiedene Immunantworten benötigt werden; dies erreiche man durch den Einsatz von unterschiedlich wirkenden Adjuvantien, so der Forscher Ebensen.

In einer von Bakterien produzierten Substanz liegt nun des Forschers ganze Zuversicht: „Warum nicht Signalmoleküle der bakteriellen Zell-Zell-Kommunikation nutzen, die unserem Immunsystem seit jeher bekannt sind“, fragte sich Ebensen und erklärt: „Bakterien interagieren während einer Infektion mit ihrer Umgebung, also auch mit den menschlichen Immunzellen. Unsere Abwehrzellen erkennen die bakteriellen Signalmoleküle als Gefahr, als sogenannte danger signals, und reagieren.

Wir untersuchten in diesem Kontext zyklische Monophosphate, die in der bakteriellen Kommunikation eine Rolle spielen.“

„Die Substanz ist auch in sehr geringer Dosierung hoch wirksam“, ergänzt Ebensens Kollege Dr. Kai Schulze. Durch den Einsatz effizienter Adjuvantien wie diesem könnten Impfungen künftig kostengünstiger angeboten werden, da die Konzentration des Impfstoffes deutlich reduziert werden kann, sagen die Forscher. Was für sie aber noch viel interessanter ist, ist die Möglichkeit der besseren Verabreichungsform, etwa als Spray: „Impfungen werden heute vornehmlich mittels Spritze durchgeführt“, so die Immunologen. Das stelle ein großes Problem dar; der schmerzhafte „Pieks“ reduziere die allgemeine Akzeptanz von Impfungen. Auch in den hygienischen Verhältnissen der Länder der Dritten Welt seien Nadelimpfungen eine potentielle Gefahr: Der mehrfache Einsatz der Spritzen bedeute ein erhöhtes Infektionsrisiko. „Die Verabreichung über die Schleimhäute, etwa durch ein Nasenspray, ist einfacher und schmerzfrei“, sagt Schulze. Zudem wird so auch ein Schutz auf den Schleimhäuten stimuliert und der Erreger wird bereits vor dem Eindringen, also vor der Infektion gestellt.

Hilfe verspricht das neue Adjuvans bei einer Vielzahl von Impfungen. Am HZI wurde es mit Wirkstoffen, die gegen AIDS, Grippe und Hepatitisinfektionen gegeben werden, erfolgreich an Mäusen getestet.

„Jetzt geht's aber erst richtig weiter“, sagt Ebensen. In seinem Labor wird er nun weitere Tests durchführen, um sicher zu stellen, dass Monophosphate als neue Hilfsstoffe zugelassen werden. In Kooperation mit der Industrie und anderen Partnern, wie der Medizinischen Hochschule Hannover, soll das Adjuvans weiter entwickelt und letztendlich in die Anwendung gehen.