Wissenschaftler haben einen Prototyp eines Impfstoffs mit Superkräften entwickelt

Wissenschaftler von Brigham and Women's Health (BWH) haben den Prototyp eines Glykokonjugat-Impfstoffs entwickelt, der 100-mal wirksamer ist als alle derzeit verfügbaren Impfstoffe.

Ein Glykokonjugat-Impfstoff besteht aus kovalent verknüpften Kohlenhydrat- und Proteinmolekülen, wie viele Standardimpfstoffe zum Schutz vor häufigen Krankheiten wie Lungenentzündung oder Meningitis.

Die Forscher entwickelten den Impfstoffprototyp, nachdem sie entdeckt hatten, dass Immunzellen, insbesondere T-Zellen, die Kohlenhydrate des Impfstoffs erkennen und eine Immunreaktion auslösen können. Diese Entdeckung widerlegt die lange gehegte Annahme, dass Immunzellen nur krankheitserregende Proteine erkennen – die Grundlage aller aktuellen Impfstoffe.

Der Beweis, dass T-Zellen Kohlenhydrate erkennen, stammte aus einer Studie, in der Wissenschaftler Mäuse mit verschiedenen Glykokonjugat-Impfstoffen gegen Streptokokken der Gruppe B immunisierten. Eine Gruppe von Mäusen impften die Forscher mit einem Impfstoff, der Proteine eines anderen Erregers enthielt, und eine Kontrollgruppe mit einem Impfstoff, der Streptokokkenproteine enthielt. Die Kohlenhydratkette der Impfstoffe war bei beiden Gruppen identisch und entsprach dem Erregerstamm.

Die Forscher stellten fest, dass die Immunantwort in beiden Gruppen ähnlich war. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass T-Zellen die Kohlenhydrate des Streptokokken-Erregers erkannten. Darüber hinaus untersuchten die Wissenschaftler die Mechanismen, durch die das Glykokonjugat kohlenhydrathaltiger Impfstoffe die schützende Immunität gegen bakterielle Infektionen aktiviert.

„Wir konnten T-Zellen nach einer Glykokonjugat-Immunisierung mit kohlenhydrathaltigen Impfstoffen nachweisen. Damit sind diese T-Zellen die ersten im Labor identifizierten Zellen, die Kohlenhydrate erkennen“, sagte Dennis L. Kasper, Direktor des BWH Channing Laboratory.

Diese Entdeckung veranlasste die Wissenschaftler, einen Impfstoff zu entwickeln, der mehrere Kohlenhydratpartikel enthält. Dieser Impfstoff zeigte eine stärkere Immunantwort. Die Forscher gehen davon aus, dass der Impfstoff bei allen Hochrisikogruppen wirksam sein wird. „Beispielsweise ist der Pneumokokken-Impfstoff bei Kindern wirksam, bei älteren Menschen jedoch nicht“, erklärte Kasper.

„Kohlenhydrate gehören zu den am häufigsten vorkommenden und strukturell vielfältigsten Molekülen in der Natur. Sie spielen eine wichtige Rolle in vielen biologischen Funktionen. Wir hoffen, dass unsere Forschung als Grundlage für die Entwicklung einer neuen Generation von therapeutischen und präventiven Wirkstoffen nicht nur gegen bakterielle Infektionen, sondern auch zur Behandlung von Krebs und Viruserkrankungen dienen wird“, sagte Kasper.

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