Ein Impfstoff gegen (fast) alle Coronavirus Varianten?

Ein kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlichtes Experiment an Affen deutet darauf hin, dass ein multimerer Impfstoff aus Nanopartikeln gegen Coronaviren, die an ACE2-Rezeptoren binden, wirksam sein könnte.

In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie erläutern US-Forscher, wie sie einen multimeren Impfstoff entwickelt haben, der gegen alle Coronaviren wirksam ist, welche die Bindungsstelle exprimieren, die es dem Virus ermöglicht, sich an unsere ACE2-Rezeptoren „anzuhängen“.

Eine übermäßig ehrgeizige Veröffentlichung

In ihrem Artikel schlagen die Forscher vor, dass ihr Impfstoff ein „Pan-Coronavirus“-Impfstoff sein könnte, d. h. einer, der gegen alle Coronaviren wirkt. Branka Horvat, Leiterin des Teams Immunbiologie vo Virusinfektionen am Internationalen Zentrum für die Erforschung von Infektionskrankheiten (Ciri) in Lyon, ist nicht überrascht von diesem Namen: „Diesem Team ist es gelungen, einen Impfstoff zu entwickeln, der eine Region des Coronavirus Spike-Proteins (RBD, für receptor-binding domain) enthält, die an unsere ACE2-Rezeptoren bindet.

Obwohl diese Arbeit den Beweis für die Durchführbarkeit der Entwicklung eines Impfstoffs erbringt, der gegen mehrere Coronaviren schützt, finde ich den Begriff Pan-Coronavirus ein wenig anmaßend. Ein solcher Impfstoff ist zum Beispiel nicht gegen MERS-CoV geeignet, da dieses Virus nicht an ACE2 bindet und eine andere RBD-Region hat, und auch nicht gegen andere „präemergente“ Coronaviren, die andere Rezeptoren benutzen, um in die Zelle einzudringen.”

Ein Impfstoff aus Nanopartikeln

Mit Hilfe von nanopartikulärem Ferritin, das aus einem Bakterium gewonnen wurde, konnten die Wissenschaftler ihren Impfstoff entwickeln. Dieser enthält eine multimere Region des Spike-Proteins mit 200 Aminosäuren. Außerdem enthält der Impfstoff Agonisten für bestimmte wichtige Rezeptoren des angeborenen Immunsystems, die in Aluminium absorbiert werden.

„Dieser Impfstoff ist immunogen, weil er die TL7- und 8-Rezeptoren stimuliert, was eine stärkere allgemeine Immunreaktion auslösen wird. Die Peptidregion des Impfstoffs ist jedoch kurz und bleibt spezifisch für ACE2-bindende Coronaviren“, erklärt Branka Horvat.

Dauer der Immunität: Der blinde Fleck der Studie

In dem Experiment entwickelten die mit dem Nanopartikel-Impfstoff geimpften Affen deutlich mehr neutralisierende Antikörper als die mit RNA geimpften Affen oder Patienten mit Covid-19. Nach einer intranasalen oder intratrachealen Infektion mit Coronaviren fehlt in der mit Nanopartikeln geimpften Gruppe sowohl das genetische Material der Viren als auch das infektiöse Virus in den unteren und oberen Atemwegen. Schließlich zeigen histologische Analysen auch eine wesentlich geringere Anhäufung von Entzündungszellen in den Lungen dieser Impfstoffgruppe.

Ein entscheidendes Element wird von den Forschern jedoch nicht untersucht: die Dauer der Immunität. „Die Frage der Dauer der Immunität ist bei den Covid-19-Impfstoffen nach wie vor nicht eindeutig geklärt. Hier untersuchen die Forscher die Immunität der Affen nur zehn Wochen lang nach der ersten Injektion eines Impfstoffs. Es wäre interessant gewesen, die Studie fortzusetzen, um den durch diesen Impfstoff vermittelten Immunschutz besser zu verstehen“, sagt Branka Horvat.

Ein interessantes Projekt, dessen Ergebnisse jedoch mit Vorsicht zu genießen sind

Der Ehrgeiz des Teams kann einen nur begeistern. Branka Horvat warnt jedoch davor, dass es angesichts der aktuellen Pandemie „sehr in Mode gekommen ist, die Ergebnisse in Bezug auf Coronaviren zu übertreiben“. Ihre Plattform zur Impfstoffentwicklung ist sehr interessant“, sagt sie, „aber diese Art von Impfstoff muss seine Wirksamkeit noch in anderen Tests unter Beweis stellen, bevor er für klinische Versuche am Menschen zugelassen werden kann und sich herausstellt, ob er vorteilhafter ist als die bereits verfügbaren oder in der Entwicklung befindlichen Impfstoffe.

Dennoch ist es gut, dass mehr Studien durchgeführt werden. Je mehr Studien wir haben, desto eher werden wir wirksame Lösungen gegen bekannte und neu auftretende Viren finden.

Weitere Informationen

Mehrere Start-ups arbeiten an einem universellen Impfstoff gegen das Coronavirus

Artikel von Céline Deluzarche veröffentlicht am 22. Januar 2021

Während die verschiedenen Varianten von SARS-CoV-2 die Befürchtung aufkommen lassen, dass die derzeitigen Impfstoffe an Wirksamkeit verlieren, arbeiten mehrere Start-up-Unternehmen an einem universellen Impfstoff, der unabhängig von den Mutationen eine Immunreaktion hervorrufen kann. Hier finden Sie einen Überblick über die verschiedenen Technologien und ihren aktuellen Stand.

Das Auftreten mehrerer Varianten von SARS-CoV-2 hat uns gelehrt, dass das Virus von einem Moment auf den anderen mutieren kann. Im Moment scheinen diese Mutationen die Wirksamkeit der derzeitigen Impfstoffe nicht zu gefährden, aber andere, wichtigere, könnten die Bemühungen der derzeitigen Impfkampagnen zunichte machen. Mehrere Start-up-Unternehmen arbeiten daher an universellen Impfstoffen, die unabhängig vom Coronavirus-Stamm Schutz bieten können.

Osivax: von der Grippe zum Coronavirus

Zu diesen Biotechs gehört auch das in Lyon ansässige Unternehmen Osivax, das bisher an einem universellen Grippeimpfstoff gearbeitet hat. Sein Ziel: das Nukleokapsid, ein internes Antigen des Virus, das zwischen den verschiedenen Stämmen des Coronavirus sehr gut konserviert ist. „Das Nukleokapsid ist zu mehr als 89 % zwischen SARS-CoV-1, das 2003 auftrat, und dem aktuellen SARS-CoV-2 konserviert“, heißt es in dem Start-up.

Das Problem ist, dass dieses Antigen, da es sich im Inneren des Virus befindet, für Antikörper nicht sichtbar ist. S-Peak-Proteine, die sich auf der Oberfläche des Virus befinden und gegen die herkömmliche Impfstoffe gerichtet sind, sind hingegen leicht sichtbar.

Diese Art von Impfstoff stützt sich daher ausschließlich auf die zelluläre Immunantwort der T-Zellen. Diese wird durch ein im Impfstoff enthaltenes Protein ausgelöst. „Das Besondere an unserer Technologie ist, dass wir in der Lage sind, die zelluläre Immunität mit einem Proteinimpfstoff zu stimulieren, ohne Boten-RNA oder virale Vektortechnologien zu verwenden“, betont das Start-up, das Ende 2021 in Zusammenarbeit mit der AP-HP in die klinische Testphase eintreten möchte.

Phylex BioSciences: ein mit Antigenen angereichertes Pseudovirus

Andere Start-ups haben einen anderen Ansatz gewählt. Dies ist der Fall bei Phylex BioSciences, einem Biotech-Unternehmen mit Sitz in Kalifornien, dessen Chef, Pascal Brandys, wie der von Moderna Franzose ist. Letzterer hat sich mit Jens Herold zusammengetan, einem Spezialisten für Coronaviren, der die biopharmazeutische Abteilung von Boehringer Ingelheim leitet.

Die beiden Männer hatten bereits 2003 ein Start-up-Unternehmen mitbegründet, um einen Impfstoff gegen SARS-CoV-1 zu entwickeln, aber die Forschung wurde nicht abgeschlossen, weil das Virus verschwand. Daher gründeten die beiden Partner im März 2020 ein neues Unternehmen, das speziell auf die SARS-CoV-2-Pandemie reagieren sollte.

Wie herkömmliche Impfstoffe verwendet Phylex BioSciences das S-Protein des Virus, jedoch nur dessen stabilen Teil. Etwa 60 dieser Fragmente werden dann zu einer 3D-Struktur zusammengesetzt, die das gesamte Protein in einem virusähnlichen Partikel nachahmt. Die Epitope werden den Antikörpern also in der gleichen Konfiguration präsentiert wie das echte Peak-Protein“, erklärt Pascal Brandys. Wir liegen etwa ein Jahr hinter Impfstoffen wie Moderna zurück“, räumt der Direktor ein, der auf eine klinische Studie der Phase 3 Ende 2021 setzt.

Aber sein Impfstoff wird gegen alle künftigen Varianten wirksam sein. „Ein universeller Impfstoff, der auf konservierten Regionen des Virus basiert, ist die einzige nachhaltige Impfantwort, da sich Mutationen im Laufe der Zeit ansammeln werden“, sagt er. Phylex Bioscience hat bereits eine Partnerschaft mit dem kalifornischen Unternehmen Atum geschlossen, um seinen Impfstoff in großen Mengen herzustellen.

Urhebender Autor: Julien Hernandez