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Medizin

Experimenteller Impfstoff mit chimären Spikes könnte vor mehreren Coronaviren und seinen Varianten schützen

Mittwoch, 23. Juni 2021

/Eisenhans, stock.adobe.com

Chapel Hill/North Carolina – Das ständige Auftreten neuer Varianten zeigt, dass Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 variabel gestaltet werden müssen. US-Forscher haben mRNA-Impfstoffe hergestellt, deren S-Gen Abschnitte von jeweils 3 verschiedenen Viren enthält.

Erste tierexperimentelle Ergebnisse in Science (2021; DOI: 10.1126/science.abi4506) zeigen, dass die Impfstoffe nicht nur vor SARS-CoV-2 und seinen Varianten, sondern auch vor anderen Sarbecoviren schüt­zen könnten.

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Die letzten Monate haben gezeigt, dass SARS-CoV-2 ein flexibler Gegner ist. Die Mutationen in den Virus­varianten können die Schutzwirkung der zugelassenen Impfstoffe herabsetzen, wenn nicht gar ganz aufheben. Gleichzeitig können aus dem großen Reservoir von Coronaviren im Tierreich jederzeit neue Pandemieviren entstehen. Immerhin ist SARS-CoV-2 bereits das 3. neue humanpathogene Coronavirus in weniger als 2 Jahrzehnten.

Verschiedene Forschergruppen arbeiten deshalb an der Entwicklung von Impfstoffen, die ein möglichst breites Spektrum von Coronaviren abdecken. Mehrere Impfstoffe haben sich als immunogen erwiesen und in ersten tierexperimentellen Studien vor einer Erkrankung geschützt. Die bisherigen Kandidaten sind allerdings komplexe Strukturen. Sie bestehen aus Nanopartikeln oder Ferritinmolekülen, auf deren Oberfläche verschiedene Spikeproteine oder deren Rezeptorbindungsstellen befestigt sind. Die Herstel­lung wäre kompliziert und im Fall einer Pandemie nur bedingt zu steigern.

Ein Team um Ralph Baric von der Gillings School of Global Public Health in Chapel Hill/North Carolina setzt auf chimäre S-Proteine, die Abschnitte von 3 verschiedenen Sarbecoviren (zu denen SARS-CoV-1 und 2 sowie einige Coronaviren bei Fledermäusen gehören) kombinieren. Die Bestandteile der 3 Viren befinden sich an der Rezeptorbindungsstelle (RBD), am N-terminalen Ende (NTD) und der Untereinheit 2 (S2), die erfahrungsgemäß die stärksten neutralisierenden Antikörper erzeugen.

Die Impfstoffe unterscheiden sich von ihrer Struktur nicht von den beiden zugelassenen mRNA-Impf­stoff­­en, die die Information für das S-Protein des Wildtyps on SARS-CoV-2 enthalten. Wie diese sind sie in Lipidnanopartikel verpackt, die nach einer intramuskulären Injektion von den Muskelzellen der Geimpf­ten aufgenommen und in ein Spikeprotein umgesetzt werden, das dann der eigentliche Impfstoff ist. Die von den US-Forschern entwickelten Impfstoffe könnten auf die gleiche Weise hergestellt werden wie die zugelassenen Vakzinen von Biontech/Pfizer oder Moderna.

Die Forscher haben 4 verschiedene chimäre Impfstoffe an Mäusen getestet und dabei manchmal für die Auffrischung einen anderen chimären Impfstoff verwendet als bei der Erstimpfung. Die Ergebnisse waren unterschiedlich, doch fast immer wurde eine Antikörperantwort gegen verschiedene Sarbecoviren erzielt, darunter auch gegen potenzielle neue Pandemieviren aus dem Tierreich. Der Impfschutz umfasste neben dem Wildtyp D614G auch die Varianten Alpha (Großbritannien) und Beta (Südafrika) sowie den „Cluster five“, der im letzten Jahr in Nordjütland eine Epidemie unter Nerzen ausgelöst hat.

Die Forscher wollen zunächst weitere tierexperimentelle Studien durchführen. Erste klinische Studien am Menschen könnten im nächsten Jahr beginnen, heißt es in der Pressemitteilung. © rme/aerzteblatt.de

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