Welche Antigene sich für neue Malariaimpfstoffe eignen könnten

Heidelberg – Wissenschaftler aus dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben die Reaktion auf eine Malariainfektion auf Zellebene untersucht. In der Fachzeitschrift Immunity berichten sie, dass das Abwehrsystem Antikörper produziert, die Mäuse vor der Krankheit schützen (2017; doi: 10.1016/j.immuni.2017.11.007). Außerdem bildeten sich langlebige Gedächtniszellen, die diesen Antikörper bei Bedarf erneut produzierten.

Mehr als 3 Milliarden Menschen weltweit sind dem Risiko ausgesetzt, an Malaria zu erkranken. Sie leben in Gebieten, in denen Stechmücken die einzelligen Erreger der Tropenkrankheit übertragen, die Plasmodien. „Ein Impfstoff wurde 2015 zugelassen, erwies sich aber als wenig wirksam. Der ohnehin geringe Impfschutz hielt nicht lange an“, berichten die Forscher.

Erreger frühzeitig abtöten

„Idealerweise sollte ein Impfstoff Antikörperreaktionen gegen die sogenannten Sporozoiten auslösen, das Stadium des Erregers, das vom Moskito auf den Menschen übertragen wird“, erläuterte Hedda Wardemann vom DKFZ. Wenn es dem Abwehrsystem gelänge, den Erreger in diesem Stadium zu vernichten, bevor er die Leber erreiche, sei die Infektion im Keim erstickt, so die Wissenschaftlerin.

Aus dem Blut von Menschen, die in einem Malaria-Hochrisikogebiet leben, isolierten die Forscher gegen Malaria-Sporozoiten gerichtete langlebige B-Memoryzellen, die das Gedächtnis des Immunsystems bilden. Memory-B-Zellen tragen Antikörper auf ihrer Oberfläche, schütten sie aber nicht ins Blut aus. Ein erneuter Kontakt mit dem Erreger führt jedoch zur Produktion großer Mengen ihres Antikörpers und verhindert so im Idealfall die Infektion.

Die Wissenschaftler fanden solche Gedächtniszellen bei fast allen Untersuchten – allerdings nur in sehr geringer Zahl. Dies ist laut den Forschern „kaum überraschend“: Pro Stich gelangten jeweils nur wenige Sporozoiten ins Blut, die darüber hinaus schnell in der Leber verschwänden. „Die Menge ist einfach zu gering, um das Immunsystem ausreichend zu stimulieren“, so die Immunologin.

Entscheidend war aber, dass einige der Memoryzellen Antikörper produzieren, die Mäuse vor einer Infektion mit Sporozoiten schützen. Das gab den Wissenschaftlern die Möglichkeit zu analysieren, gegen welche Aminosäuresequenzen des Sporozoiten-Proteins solche schützenden Antikörper gerichtet sind.

„Ein wirksamer Impfstoff muss dazu führen, dass Gedächtniszellen eine extrem schlagkräftige Antwort generieren – bevor die Sporozoiten unerreichbar in der Leber verschwinden. Damit das gelingt, müssen wir die Zielstrukturen einer schützenden Immunantwort so exakt wie möglich kennen“, so Wardemann. Sie hofft, dass die von der Arbeitsgruppe identifizierten Aminosäuresequenzen der Sporozoiten, gegen die sich die schützenden Antikörper richten, als Basis für einen neuen Impfstoff dienen können.

hil