Inhaltsverzeichnis:
- Ein häufiges Virus bei Kindern
- Fehlgeschlagene Versuche, einen Impfstoff zu finden
- Mehr Arbeit ist noch erforderlich
12. März 2018
Nach Jahren der Frustration und des Misserfolgs könnten sich die Forscher auf die Informationen einlassen, die sie benötigen, um einen Impfstoff gegen das Respiratory Syncytial Virus (RSV) zu entwickeln, der tödliche Atemwegsinfektionen bei Kindern verursacht. Eine am 9. März in der Zeitschrift Science Immunology veröffentlichte Studie liefert Informationen über ein Protein auf der Oberfläche des Virus, das für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffes entscheidend sein könnte.
Die Studie von Rebecca DuBois, PhD , ein Assistenzprofessor für Biomolekulare Technologie an der Universität von Kalifornien in Santa Cruz, konzentriert sich auf das RSV G Glykoprotein, das dem Virus hilft, an menschlichen Lungenzellen zu haften. DuBois und ihre Kollegen bestimmten die molekulare Struktur von RSV G und identifizierten zwei Stellen am Protein, die entscheidend für die Entwicklung eines sicheren und wirksamen Impfstoffes sind.
"Meine Spezialität ist es, auf molekularer Ebene herauszufinden, wie Viren aussehen und wie Laufen diese Proteine auf einem Virus mit unseren Zellen und unserem Immunsystem zusammen ?, sagt DuBois. "Das Verständnis dieser Dinge auf molekularer Ebene hilft uns, Impfstoffe zu entwickeln, die funktionieren."
Ein häufiges Virus bei Kindern
RSV ist ein weit verbreitetes Virus, das fast alle Kinder infiziert. In den meisten Fällen verursacht das Virus wenig mehr als eine Erkältung. Aber Kinder können sehr krank werden, sagt Theoklis Zaoutis, MD, Leiter der Abteilung für Infektionskrankheiten am Kinderkrankenhaus von Philadelphia (CHOP) und Direktor des Zentrums für pädiatrische klinische Wirksamkeitsforschung am CHOP Research Institute. Frühgeborene, vor der 32. Schwangerschaftswoche, und Babys mit Herz- oder Lungenproblemen sind am stärksten gefährdet für schwere RSV-Infektionen.
"Fast alle Babys sind in ihrem ersten Lebensjahr infiziert, und praktisch alle Kinder hatten RSV ihr zweiter Geburtstag ", sagt Dr. Zaoutis. "Die meisten RSV-infizierten Kinder haben Symptome der oberen Atemwege, wie Husten und kälteähnliche Symptome, und etwa 20 bis 30 Prozent der Kinder leiden an Symptomen der unteren Atemwege wie Bronchiolitis und Lungenentzündung."
Über 1 bis 3 Prozent der Kinder mit Infektionen der oberen Atemwege werden aufgrund von RSV ins Krankenhaus eingeliefert, sagt Zaoutis, der nicht an der Impfstoffforschung beteiligt war. Das ist ein Problem, weil es keine aktive Behandlung gibt, um die Infektion einzudämmen. Kinder erhalten eine unterstützende Behandlung, die gegebenenfalls intravenöse Flüssigkeiten, Sauerstoffunterstützung und mechanische Beatmung einschließt. Die Krankheit verursacht schätzungsweise 200.000 Todesfälle pro Jahr weltweit.
"Es gibt keine Medikamente per se oder magische Kugeln", sagt Zaoutis.
Fehlgeschlagene Versuche, einen Impfstoff zu finden
Jahrzehntelange Versuche, ein RSV zu schaffen Impfstoffe sind fehlgeschlagen, weil sie sich laut DuBois auf ein anderes virales Oberflächenprotein namens RSV F konzentriert haben.
"Eine traditionelle Art, einen Impfstoff herzustellen, besteht darin, ein Virus in einem Labor zu züchten und chemisch zu inaktivieren und dieses inaktivierte Virus zu nehmen und injiziere es. Das wurde mit RSV versucht ", sagt sie. "Es hat nicht nur die Menschen nicht beschützt, sondern es hat bei den Menschen, die den Impfstoff erhalten haben, eine schwerere Erkrankung verursacht. Das erschreckte das Feld in Bezug auf das Nachdenken darüber, wie es nicht noch einmal passieren könnte. Es wurde viel Mühe darauf verwendet zu verstehen, was mit dieser Studie passiert ist und wie. Wir beginnen definitiv zu verstehen, wie das geschah. "
Ihre Forschung legt nahe, dass RSV G bei der Entwicklung eines Impfstoffs nicht übersehen werden sollte, da das Protein die Reaktion des Immunsystems beim Angriff auf das Virus stört. Impfstoffe müssen wahrscheinlich einen Mechanismus zum Blockieren der RSV-G-Aktivität enthalten. Die Studie zeigt, dass das RSV-G-Protein, wenn das Virus an Zellen bindet, an einer Region des Virus klebt, die eine gefaltete, dreidimensionale Struktur aufweist.
"Um einen Impfstoff zu entwickeln, der solche superschützenden, potenten Antikörper erzeugt, müssen wir einen Impfstoff herstellen, der diese 3-D-Oberfläche hat, die genau so aussieht wie beim Virus", sagt sie. "Das Verstehen von Dingen auf molekularer Ebene hilft uns bei der Entwicklung von Impfstoffen, die auf molekularer Ebene funktionieren."
Mehr Arbeit ist noch erforderlich
Die Funktion von RSV G zu verstehen, ist ein willkommener Fortschritt, sagt Zaoutis.
Jeder Impfstoff, der entwickelt wird, muss sich auf die molekularen Aspekte des Virus konzentrieren, die es schwierig gemacht haben, einen Impfstoff herzustellen ", sagt er.
DuBois versucht jetzt, Impfstoffantigene im Labor zu entwickeln und zu studieren, wie der RSV verwendet werden kann G-Protein in einem Impfstoff sicher.
"Es ist nicht sicher zu verwenden, wie es ist", sagt sie. "Wir müssen wirklich die Vorteile und schädlichen Teile dieses Antigens auseinander reißen, damit wir ein großes Antigen für die Verwendung in einem Impfstoff isolieren können, aber ohne irgendwelche negativen Nebenwirkungen. Ohne die molekularen Informationen, die wir in diesem Artikel entdeckt haben, wären wir dazu nicht in der Lage. "
Mehrere Unternehmen verfolgen einen RSV-Impfstoff.
" Ich bin sehr optimistisch, was einen Impfstoff für dieses Virus betrifft und, wirklich, eine Reihe anderer wichtiger Viren ", sagt DuBois. "Wir reden über einen völlig neuen Ansatz für das Impfstoffdesign. Die traditionelle Art, Impfstoffe herzustellen, funktioniert einfach nicht. "
Sollte ein Impfstoff verfügbar werden, müssten Organisationen wie der Beratende Ausschuss für Immunisierungspraktiken bei den Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention (CDC) bestimmen, wer geimpft werden soll: alle Kinder oder nur diejenigen, die ein hohes Risiko haben. Aber, so Zaoutis, "wenn es ein guter Impfstoff wäre und sicher wäre, wäre sein Einfluss ziemlich groß in Bezug auf die Verhinderung von Infektionen, Krankenhausaufenthalten und, in einigen Kindern, dem Tod."
