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Viren als Impfstoffe
Das Helmholtz-Zentrum für Infek­ti­ons­for­schung (HZI) in Braun­schweig.Bild: Helmholtz-Zentrum für Infek­ti­ons­for­schung (HZI), Braunschweig

Die infek­tiö­sen Eigen­schaf­ten von diesen Viren machen sich Forscher zunutze, indem sie die krank­ma­chen­den Bestand­teile ausschal­ten, die entschärf­ten Viren mit Bruch­stü­cken anderer, gefähr­li­cher Krank­heits­er­re­ger beladen und dieses Konstrukt mittels Impfung in den Körper einbrin­gen. So lernt der Körper die Moleküle der gefähr­li­chen Erreger kennen – die Abwehr­zel­len bilden ein immuno­lo­gi­sches Gedächt­nis. An sich harmlose Viren können somit den Immun­schutz gegen tödli­che Infek­ti­ons­er­re­ger vermit­teln. Kommt der Körper nochmals mit dem Erreger in Kontakt, erkennt das Immun­sys­tem die Moleküle schnell wieder und neutra­li­siert den Erreger, bevor er eine Krank­heit auslöst.

Wissen­schaft­ler des Helmholtz-Zentrums für Infek­ti­ons­for­schung (HZI) in Braun­schweig haben nun heraus­ge­fun­den, dass für die Stärke der Immun­ant­wort entschei­dend ist, an welcher Stelle die Bruch­stü­cke in den Träger­vi­rus einge­bracht werden und welches die optimale Position dafür ist. Diese Erkennt­nisse sind entschei­dend, um den Einsatz von Viren als Impfstoff weitge­hend zu optimie­ren und Impfstoffe mit gerin­gem Gefah­ren­po­ten­zial zu entwickeln.

Die Immun­zel­len merken sich Bausteine der Viren

Herpes-Viren bilden eine große Familie aus mittler­weile über 200 bekann­ten Mitglie­dern. Neun davon befal­len gezielt den Menschen und verblei­ben nach der Erstin­fek­tion meist ein Leben lang im Körper. Eines dieser Viren ist das Cytome­ga­lie­vi­rus (CMV), das mindes­tens 40 Prozent aller Erwach­se­nen in Deutsch­land in sich tragen. Meist bleibt es inaktiv, kann aber zum Beispiel durch eine Immun­schwä­che aktiviert werden und Schäden an verschie­de­nen Organen verur­sa­chen. Das Virus löst eine sehr starke Reaktion des Immun­sys­tems aus, bei der eine große Anzahl bestimm­ter Immun­zel­len – sogenannte T‑Zellen – gegen das Virus gebil­det wird.

Dabei merken sich die Immun­zel­len bestimmte Bausteine der Viren, die sie bei einer erneu­ten Infek­tion erken­nen und somit gleich die passende Abwehr­re­ak­tion einlei­ten können. Diese Eigen­schaf­ten können Forscher nutzen, um CMV für Impfun­gen einzu­set­zen: In das Erbma­te­rial künst­lich abgeschwäch­ter Cytome­ga­lie­vi­ren bauen sie Genfrag­mente anderer Viren ein und schleu­sen sie in den Körper. Dort veran­lasst CMV, dass das einge­baute Genfrag­ment in Prote­ine übersetzt wird, die der Körper als fremd erkennt und T‑Zellen gegen sie bildet. Dabei dienen immer nur kurze Abschnitte als Erken­nungs­se­quenz, und nicht alle führen zu einer starken Bildung von Abwehrzellen.

Die Stärke der Immun­ant­wort hängt vom Einbau der CMV ab

„Was dazu führt, dass manche Sequen­zen eines Prote­ins eine starke Immun­ant­wort auslö­sen, andere aber nicht, war bislang nicht genau bekannt“, sagt Prof. Luka Cicin-Sain, der am HZI die Arbeits­gruppe „Immunal­te­rung und chroni­sche Infek­tio­nen“ leitet. Um das Rätsel zu lösen, hat das Team um Cicin-Sain eine Erken­nungs­se­quenz des Herpes simplex-Virus, das unter anderem den Lippen­her­pes auslöst, an verschie­de­nen Stellen eines Cytome­ga­lie­vi­rus einge­baut und damit Mäuse infiziert.

Anschlie­ßend haben die Wissen­schaft­ler anhand der gebil­de­ten Immun­zel­len die Stärke der Immun­ant­wort bestimmt. „Wir konnten feststel­len, dass die Reaktion des Immun­sys­tems auf eine Erken­nungs­se­quenz davon abhängt, wo genau im CMV diese Sequenz einge­baut ist“, sagt Cicin-Sain. In weite­ren Unter­su­chun­gen konnten die Wissen­schaft­ler auch einen Grund dafür aufde­cken: War die Sequenz an einer bestimm­ten Position im CMV einge­baut, wurde das von ihr abgelei­tete Protein in beson­ders vielen Zellen des Körpers weiter­ver­ar­bei­tet und für die Bildung spezi­fi­scher Abwehr­zel­len genutzt.

Quelle: idw