Es wurde ein universeller RNA-Impfstoff entwickelt, der gegen jeden Stamm des Virus wirksam ist
Zuletzt überprüft: 14.06.2024
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Forscher der University of California, Riverside, haben eine neue RNA-basierte Impfstrategie vorgestellt, die gegen alle Stämme des Virus wirksam und sogar für Säuglinge und immungeschwächte Menschen sicher ist.
Jedes Jahr versuchen Wissenschaftler vorherzusagen, welche vier Grippestämme die kommende Saison dominieren werden. Und jedes Jahr erhalten die Menschen einen aktualisierten Impfstoff in der Hoffnung, dass die Wissenschaftler die Stämme richtig identifiziert haben.
Dieselbe Situation tritt bei COVID-19-Impfstoffen ein, die angepasst werden, um die in den Vereinigten Staaten am häufigsten zirkulierenden Stämme des Virus zu bekämpfen.
Diese neue Strategie könnte die Notwendigkeit der Entwicklung unterschiedlicher Impfstoffe überflüssig machen, da sie auf einen Teil des Genoms des Virus abzielt, der allen Stämmen gemeinsam ist. Der Impfstoff, sein Wirkmechanismus und der Nachweis seiner Wirksamkeit bei Mäusen werden in einem Artikel beschrieben, der in der Zeitschrift Proceedings veröffentlicht wurde. Der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
„Was ich an dieser Impfstrategie hervorheben möchte, ist ihre Vielseitigkeit“, sagte der UCR-Virologe und Autor des Papiers Zhong Hai. „Sie ist auf viele Viren anwendbar, wirkt gegen alle ihre Varianten und ist für eine breite Palette von Menschen sicher. Dies könnte der universelle Impfstoff sein, nach dem wir gesucht haben.“
Impfstoffe enthalten normalerweise entweder eine abgetötete oder eine modifizierte lebende Version des Virus. Das Immunsystem erkennt das Virusprotein und löst eine Immunreaktion aus, bei der T-Zellen produziert werden, die das Virus angreifen und seine Ausbreitung verhindern. Außerdem werden „Gedächtnis“-B-Zellen produziert, die das Immunsystem darauf trainieren, sich gegen zukünftige Angriffe zu verteidigen.
Der neue Impfstoff verwendet ebenfalls eine lebende, modifizierte Version des Virus, verlässt sich jedoch nicht auf die traditionelle Immunreaktion oder aktive Immunproteine. Dies macht ihn sicher für Säuglinge mit unterentwickeltem Immunsystem und Menschen mit geschwächtem Immunsystem. Stattdessen verlässt sich der Impfstoff auf kleine RNA-Moleküle, um das Virus zu unterdrücken.
„Der Wirt – Mensch, Maus oder jedes andere Lebewesen – produziert als Reaktion auf eine Virusinfektion kleine interferierende RNAs (siRNAs). Diese RNAs unterdrücken das Virus“, erklärte Showei Ding, Professor für Mikrobiologie an der UCR und Hauptautor des Artikels. p>
Viren verursachen Krankheiten, weil sie Proteine produzieren, die die RNAi-Reaktion des Wirts blockieren. „Wenn wir ein mutiertes Virus erschaffen, das kein Protein produzieren kann, das unsere RNAi-Reaktion unterdrückt, können wir das Virus schwächen. Es kann sich bis zu einem gewissen Grad replizieren, verliert dann aber den Kampf gegen die RNAi-Reaktion des Wirts“, fügte Ding hinzu. „Dieses geschwächte Virus könnte als Impfstoff verwendet werden, um unsere RNAi-Immunreaktion zu verstärken.“
Beim Testen dieser Strategie am Maus-Nodamura-Virus verwendeten die Forscher mutierte Mäuse ohne T- und B-Zellen. Eine Injektion des Impfstoffs schützte die Mäuse mindestens 90 Tage lang vor einer tödlichen Dosis des unveränderten Virus. Untersuchungen zeigen, dass neun Tage im Leben einer Maus etwa einem Menschenjahr entsprechen.
Es gibt nur wenige Impfstoffe, die für Säuglinge unter sechs Monaten geeignet sind. Allerdings produzieren selbst neugeborene Mäuse kleine RNAi-Moleküle, was erklärt, warum der Impfstoff sie schützte. Die University of California, Riverside, hat bereits ein US-Patent für diese RNAi-Impfstofftechnologie erhalten.
2013 veröffentlichte dieselbe Forschungsgruppe eine Arbeit, die zeigte, dass Grippeinfektionen auch bei uns die Produktion von RNAi-Molekülen auslösen. „Unser nächster Schritt ist also, dasselbe Konzept zu verwenden, um einen Grippeimpfstoff zum Schutz von Babys zu entwickeln. Wenn wir erfolgreich sind, sind sie nicht mehr auf die Antikörper ihrer Mütter angewiesen“, sagte Ding.
Wahrscheinlich wird ihr Grippeimpfstoff in Form eines Sprays verabreicht, da viele Menschen keine Nadeln mögen. „Atemwegsinfektionen verbreiten sich über die Nase, daher ist ein Spray möglicherweise ein bequemeres Verabreichungssystem“, bemerkte High.
Darüber hinaus sagen die Forscher, es sei unwahrscheinlich, dass das Virus mutieren und dieser Impfstrategie entgehen könnte. „Viren können in Bereichen mutieren, die von herkömmlichen Impfstoffen nicht angegriffen werden. Wir zielen jedoch mit Tausenden kleiner RNAs auf ihr gesamtes Genom ab. Dem werden sie nicht entgehen können“, sagte High.
Letztendlich glauben die Forscher, dass sie diese Strategie kopieren und einfügen können, um einen universellen Impfstoff für eine beliebige Anzahl von Viren zu entwickeln.
„Es gibt mehrere bekannte menschliche Krankheitserreger: Dengue, SARS, COVID. Sie alle haben ähnliche virale Funktionen“, sagte Ding. „Diese Strategie sollte aufgrund der einfachen Wissensübertragung auf diese Viren anwendbar sein.“