Neues Forschungsprojekt zur Pneumokokken-Impfung

An der Universitätsmedizin Mainz ist ein neues Forschungsprojekt zur Pneumokokken-Impfung gestartet: Ziel der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Univ.-Prof. Dr. Tim Sparwasser vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene ist es, neuartige Schleimhautimpfstoffe zu entwickeln, die einen verbesserten Schutz gegen Pneumokokken-Erkrankungen wie Lungen- oder Hirnhautentzündung bieten und dazu beitragen, den Einsatz von Antibiotika zu reduzieren und damit Resistenzen zu verhindern. Das Projekt wird über einen Zeitraum von drei Jahren mit insgesamt 300.000 Euro von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung gefördert. 

Bei Pneumokokken handelt es sich um eine weltweit verbreitete als Streptococcus pneumoniae bezeichnete Bakterienart mit einer Vielzahl von Untertypen, den sogenannten Serotypen. Bisher sind mehr als 100 Pneumokokken-Serotypen bekannt. Durch eine Tröpfcheninfektion, etwa beim Husten, Niesen oder Sprechen, können die Bakterien von Mensch zu Mensch übertragen werden.

Pneumokokken können schwere Infektionen auslösen

Eine Pneumokokken-Infektion kann zu verschiedenen Erkrankungen wie Nasennebenhöhlen- und Mittelohrentzündungen führen. Insbesondere bei Menschen mit einem geschwächten Immunsystem, wie Kindern, älteren Personen oder Menschen mit chronischen Grunderkrankungen, können die Bakterien sogar schwere Infektionen auslösen. Dazu zählen potenziell lebensbedrohliche Erkrankungen wie Lungen- oder Hirnhautentzündung sowie Blutvergiftung. Um das Risiko für schwere Erkrankungen zu senken, wird in Deutschland für Risikogruppen eine Schutzimpfung empfohlen.

Die aktuell eingesetzten Impfstoffe enthalten bestimmte Zuckermoleküle, die auf der Oberfläche von Pneumokokken vorkommen. Das Immunsystem erkennt diese über die Impfung verabreichten Polysaccharid-Antigene als fremd und bildet spezifische Antikörper. Bei einer späteren Infektion mit Pneumokokken kann das Immunsystem mithilfe der Antikörper die Bakterien schnell bekämpfen und eine Erkrankung verhindern oder abmildern.

Herstellung und Charakterisierung neuartiger Schleimhautimpfstoffe 

Die bisher verfügbaren Impfstoffe werden über eine Injektion appliziert. Diese Polysaccharid-basierten Impfstoffe enthalten Serotyp-spezifische Antigene und wirken deshalb jeweils nur bei einer begrenzten Anzahl von Pneumokokken-Untertypen. Die eingeschränkte Wirksamkeit ist insbesondere mit Hinblick auf das sogenannte Serotype Replacement problematisch: Die Impfung gegen dominante Serotypen führt zur Ausbreitung anderer Serotypen, die nicht durch die Impfwirkung abgedeckt sind. Zudem wird die Behandlung von Pneumokokken-Infektionen durch die steigende Zahl antibiotikaresistenter Pneumokokken-Stämme zunehmend erschwert. 

Im Rahmen des von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung geförderten und jetzt an der Universitätsmedizin Mainz gestarteten Forschungsprojekts „Herstellung und Charakterisierung neuartiger Schleimhautimpfstoffe gegen Pneumokokken-Erkrankungen“ soll deshalb ein innovativer Impfansatz entwickelt werden: Das Ziel des Forschungsteams unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Tim Sparwasser, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene der Universitätsmedizin Mainz, ist es, einen breiten, Serotyp-unabhängigen Immunschutz gegen Pneumokokken durch eine nasale oder orale Immunisierung zu erreichen. 

Verabreichung des Impfstoffs über die Schleimhäute von Mund oder Nase

Für die Entwicklung der neuartigen Schleimhautimpfstoffe verwenden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Protein-gestützte statt wie bisher Polysaccharid-basierte Antigene. Die Impfstoffe werden nasal als lösliche Proteine oder oral als sogenannte Virus-Like Particles (VLPs), die als Transportkapseln für die Antigene dienen, verabreicht. In präklinischen Tiermodellen untersucht das Forschungsteam die durch die Schleimhautimpfstoffe ausgelöste Immunantwort und Schutzwirkung.

„Mit der mukosalen Immunisierung, also der Verabreichung des Impfstoffs über die Schleimhäute von Mund oder Nase, kann die Impfung direkt an den natürlichen Eintrittswegen schützen. Wenn es uns gelingt, einen Pneumokokken-Schleimhautimpfstoff erfolgreich zu entwickeln, könnten wir auf diese Weise eine potenziell bessere lokale Immunität erzielen als mit den aktuell eingesetzten Impfstoffen. Durch die Verwendung hochkonservierter Proteine verfolgt unser Forschungsansatz darüber hinaus ein Serotyp-unabhängiges Schutzkonzept, das auch Erregertypen einschließt, die von den bisherigen Impfstoffen nicht abgedeckt werden“, erläutert Sparwasser.

Grundlagen für einen neuen Impfstofftyp

Das Mainzer Forschungsprojekt hat damit das Potenzial, die Grundlagen für einen neuen Impfstofftyp als Alternative oder Ergänzung zu den bestehenden Pneumokokken-Impfstoffen zu schaffen, der breiter gegen verschiedene Pneumokokken-Serotypen wirkt, nicht invasiv über die Mund- oder Nasenschleimhaut verabreicht wird und damit sowohl besser vor Pneumokokken-Infektionen schützen als auch dazu beitragen könnte, den Einsatz von Antibiotika zu verringern und so Resistenzen vorzubeugen. 

Die gemeinnützige Else Kröner-Fresenius-Stiftung unterstützt das Forschungsprojekt als sogenanntes Schlüsselprojekt über einen Zeitraum von drei Jahren mit einer Fördersumme von insgesamt 300.000 Euro. Mit der Förderlinie Schlüsselprojekte richtet sich die Stiftung an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der Medizin, deren Forschungsvorhaben einen Durchbruch im Sinne der Entwicklung eines neuen Therapieansatzes oder der Änderung von allgemein akzeptiertem Lehrbuchwissen versprechen.

Quelle: idw