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Medizin

SARS-CoV-2: Nano-Impfstoff erzeugt bei Makaken bessere Immunität

Dienstag, 21. Juli 2020

/nobeastsofierce, stock.adobe.com

Seattle – Ein neuartiger Impfstoff, der eine besonders „produktive“ RNA des Spike-Proteins in Nanopartikeln verpackt sicher in die Zellen transportiert, hat in tierexperimentellen Studien in Science Translational Medicine (2020; DOI: 10.1126/scitranslmed.abc9396) eine starke Immunreaktion erzielt. Ein Vorteil des Impfstoffs, der jetzt in klinischen Studien getestet wird, ist die schnelle Herstellung großer Impfstoffmengen.

Die Mehrzahl der mittlerweile rund 200 Impfstoffe, die bisher gegen SARS-CoV-2 entwickelt wurden, bestehen aus DNA oder Messenger-RNA. Die Injektion der Gene in einen Muskel veranlasst die dortigen Zellen zur Produktion des Spike-Proteins, das dann eine Immun­reaktion erzeugt. DNA-Impfstoffe müssen zunächst in den Zellkern gelangen, bevor sie ihre Arbeit aufnehmen können. Die Produktivität der Messenger-RNA ist begrenzt, weil es nur eine Kopiervorlage gibt. Die Schutzwirkung der beiden Impfstoffsorten ist deshalb begrenzt.

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Eine wesentlich höhere Antigen-Produktion könnte mit einer Replicon-RNA (repRNA) erzielt werden. Es handelt sich um das „abgespeckte“ Erbgut von Alpha-Viren, aus dem bis auf die RNA-Polymerase alle Gene entfernt wurden. Die repRNA des Impfstoffs wurde zusätzlich mit dem Gen für das Spike-Protein von SARS-CoV-2 ausgerüstet. In den Zellen stellt die RNA-Polymerase Kopien des Spike-Gens her, was die Produktion des Spike-Proteins deutlich erhöht. Die Produktion erfolgt zudem im Zytoplasma. Ein Transport in den Zellkern wie bei der DNA-Vakzine ist nicht notwendig.

Ein Nachteil der RNA-Vakzinen ist, dass sie außerhalb der Zellen rasch von Enzymen abgebaut werden. Sie müssen deshalb in Transport-Vesikel verpackt werden. Ein Team um Deborah Fuller von der University of Washington School of Medicine in Seattle verpackte ihren Impfstoff in sogenannte „Lipid InOrganic Nanoparticles“ (LION), die die RNA sicher zu den Zellen transportieren.

Eine Besonderheit des Impfstoffs ist, dass die beiden Komponenten durch einfaches Mischen am Krankenbett formuliert werden können. Dies ermöglicht die getrennte Produktion der beiden Komponenten, was die Impfstoffherstellung vereinfacht. In der COVID-19-Epidemie könnte dies von Vorteil sein.

Die Forscher haben die tierexperimentellen Studien inzwischen abgeschlossen. Bei Mäusen kam es nach einer einmaligen intramuskulären Injektion zur Produktion von IgG-Anti­körpern. In Zellkulturen wurde eine neutralisierende Wirkung nachgewiesen. Ein Anstieg der IgG2c-Antikörper deutet auf eine Th1-Reaktion hin, die laut Fuller die Schutzwirkung des Impfstoffs verstärken könnte. Bei einer mehrfachen Impfung wurde zusätzlich eine starke T-Zell-Reaktion nachgewiesen. Eine schwache Immunreaktion bei älteren Tieren konnte durch eine Auffrischung verstärkt werden.

Bei Makaken wurde durch die Impfung ebenfalls die Bildung von Antikörpern angeregt. Die T-Zell-Antwort fiel laut Fuller jedoch schwächer aus. Ob der Impfstoff „HDT-301“ Menschen vor einer Infektion mit SARS-CoV-2 schützen könnte, soll jetzt in einer klinischen Studie geprüft werden. © rme/aerzteblatt.de

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