Forschern am MIT ist ein bedeutender Schritt in Richtung eines Einzeldosis-HIV-Impfstoffs gelungen, indem sie bei Mäusen gezeigt haben, dass eine Kombination aus zwei etablierten Adjuvanzien die Immunantwort dramatisch steigert. Die in Science Translational Medicine veröffentlichte Studie zeigt, dass die Kombination von Aluminiumhydroxid (Alaun) mit einem Saponin-basierten Nanopartikel (SMNP) eine anhaltende, hochgradig diversifizierte Antikörperreaktion gegen HIV erzeugt und möglicherweise den Weg für einmalige Impfungen gegen verschiedene Infektionskrankheiten ebnet.
Das Problem mit bestehenden Impfstoffen
Die meisten Impfstoffe basieren auf Adjuvanzien, um die Reaktion des Immunsystems auf ein Antigen – die Substanz, die die Immunantwort auslöst – zu verstärken. Obwohl Aluminiumhydroxid häufig verwendet wird, erzeugt es nicht immer die robuste, lang anhaltende Immunität, die für Krankheiten wie HIV erforderlich ist. Der neue Ansatz geht dieses Problem an, indem er die Stärken zweier unterschiedlicher Adjuvantien nutzt und so eine effektivere Synergie schafft.
So funktioniert die Kombination
Das MIT-Team verankerte HIV-Proteine zusammen mit dem SMNP-Adjuvans an Aluminiumpartikeln. Durch diese Kombination konnte sich der Impfstoff bis zu vier Wochen lang in Lymphknoten ansammeln – kritischen Stellen für die Interaktion mit Immunzellen. Durch diese längere Exposition gegenüber dem Antigen haben die B-Zellen, die Antikörper produzierenden Immunzellen, mehr Zeit, ihre Reaktion zu verfeinern.
„Dadurch sind die B-Zellen, die in den Lymphknoten zirkulieren, über diesen Zeitraum ständig dem Antigen ausgesetzt und erhalten die Möglichkeit, ihre Lösung für das Antigen zu verfeinern“, erklärt J. Christopher Love, Professor für Chemieingenieurwesen am MIT.
Die Forscher fanden heraus, dass diese Dual-Adjuvans-Strategie die Vielfalt der erzeugten B-Zellen und Antikörper um das Zwei- bis Dreifache erhöhte, verglichen mit der alleinigen Verwendung eines Adjuvans. Diese Vielfalt ist wichtig für die Entwicklung weitgehend neutralisierender Antikörper, die mehrere HIV-Stämme erkennen können – eine entscheidende Hürde bei der Entwicklung von HIV-Impfstoffen.
Umfassendere Implikationen
Dieser Ansatz ist nicht auf HIV beschränkt; Das gleiche Prinzip könnte auf Impfstoffe gegen andere Infektionskrankheiten angewendet werden, einschließlich Influenza und SARS-CoV-2. Die Kombination gut verstandener Adjuvanzien bietet einen pragmatischen Weg zu Einzeldosis-Impfstoffen, reduziert logistische Herausforderungen und verbessert die globale Zugänglichkeit.
„Das Potenzial dieses Ansatzes besteht darin, dass man langfristige Expositionen auf der Grundlage einer Kombination von Adjuvantien erzielen kann, die bereits einigermaßen gut verstanden sind, sodass keine andere Technologie erforderlich ist“, fügt Love hinzu.
Die Forschung wurde von den National Institutes of Health und anderen Institutionen finanziert, was ihre Bedeutung im laufenden Kampf gegen Infektionskrankheiten unterstreicht. Obwohl weitere Forschung und Versuche am Menschen erforderlich sind, stellt diese Studie einen vielversprechenden Fortschritt in der Impfstofftechnologie dar.
