Wissenschaftler entwickeln mRNA-Grippeimpfstoff mit 20 Subtypen zum Schutz vor künftigen Grippepandemien
Vielversprechende Ergebnisse in Tiermodellen ebnen den Weg für klinische Versuche
Ein experimenteller mRNA-basierter Impfstoff gegen alle 20 bekannten Subtypen des Influenzavirus bot in ersten Tests einen breiten Schutz vor ansonsten tödlichen Grippestämmen und könnte daher eines Tages als allgemeine Präventivmaßnahme gegen künftige Grippepandemien dienen, so Forscher der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania.
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Der "multivalente" Impfstoff, den die Forscher in einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Arbeit beschreiben, verwendet dieselbe Boten-Ribonukleinsäure (mRNA)-Technologie, die auch in den Impfstoffen von Pfizer und Moderna gegen SARS-CoV-2 eingesetzt wird. Diese mRNA-Technologie, die diese COVID-19-Impfstoffe ermöglichte, wurde in Penn entwickelt. Tests an Tiermodellen zeigten, dass der Impfstoff die Krankheitsanzeichen drastisch reduzierte und vor dem Tod schützte, selbst wenn die Tiere anderen Grippestämmen ausgesetzt waren als denen, die für die Herstellung des Impfstoffs verwendet wurden.
"Die Idee ist, einen Impfstoff zu entwickeln, der den Menschen ein Grundniveau an immunem Gedächtnis gegen verschiedene Grippestämme verleiht, so dass es bei der nächsten Grippepandemie zu weitaus weniger Krankheiten und Todesfällen kommt", sagte der Hauptautor der Studie, Scott Hensley, PhD, Professor für Mikrobiologie an der Perelman School of Medicine.
Hensley und sein Labor arbeiteten bei der Studie mit dem Labor des mRNA-Impfstoff-Pioniers Drew Weissman, MD, PhD, dem Roberts Family Professor in Vaccine Research und Direktor der Vaccine Research an der Penn Medicine zusammen.
Grippeviren verursachen in regelmäßigen Abständen Pandemien mit enormen Todesopfern. Die bekannteste dieser Pandemien war die "Spanische Grippe" von 1918-19, die weltweit mindestens zehn Millionen Menschen tötete. Grippeviren können in Vögeln, Schweinen und anderen Tieren zirkulieren, und Pandemien können entstehen, wenn einer dieser Stämme auf den Menschen überspringt und Mutationen erhält, die ihn besser für die Ausbreitung unter Menschen anpassen. Bei den derzeitigen Grippeimpfstoffen handelt es sich lediglich um "saisonale" Impfstoffe, die gegen kürzlich zirkulierende Stämme schützen, aber keinen Schutz gegen neue, pandemische Stämme bieten dürften.
Die von den Forschern der Penn Medicine angewandte Strategie besteht darin, mit Immunogenen - einer Art von Antigen, das Immunreaktionen auslöst - aller bekannten Grippesubtypen zu impfen, um einen breiten Schutz zu erreichen. Es wird nicht erwartet, dass der Impfstoff eine "sterilisierende" Immunität verleiht, die Virusinfektionen vollständig verhindert. Stattdessen zeigt die neue Studie, dass der Impfstoff eine Gedächtnisimmunreaktion hervorruft, die schnell abgerufen und an neue pandemische Virusstämme angepasst werden kann, wodurch schwere Erkrankungen und Todesfälle durch Infektionen erheblich reduziert werden.
"Er wäre vergleichbar mit den mRNA-Impfstoffen der ersten Generation von SARS-CoV-2, die auf den ursprünglichen Wuhan-Stamm des Coronavirus abzielten", so Hensley. "Gegen spätere Varianten wie Omicron haben diese ursprünglichen Impfstoffe die Virusinfektionen nicht vollständig blockiert, aber sie bieten nach wie vor einen dauerhaften Schutz vor schwerer Krankheit und Tod.
Wenn der experimentelle Impfstoff injiziert und von den Zellen des Empfängers aufgenommen wird, beginnt er mit der Produktion von Kopien eines Schlüsselproteins des Grippevirus, des Hämagglutinin-Proteins, für alle zwanzig Hämagglutinin-Subtypen der Influenza - H1 bis H18 für Influenza-A-Viren und zwei weitere für Influenza-B-Viren.
"Bei einem herkömmlichen Impfstoff wäre es eine große Herausforderung, gegen all diese Subtypen zu immunisieren, aber mit der mRNA-Technologie ist es relativ einfach", so Hensley.
Bei Mäusen löste der mRNA-Impfstoff hohe Antikörperspiegel aus, die mindestens vier Monate lang erhöht blieben, und reagierte stark auf alle 20 Grippe-Subtypen. Außerdem schien der Impfstoff relativ unbeeinflusst von früheren Grippevirenexpositionen zu sein, die die Immunreaktion auf herkömmliche Grippeimpfstoffe beeinträchtigen können. Die Forscher stellten fest, dass die Antikörperreaktion bei den Mäusen unabhängig davon, ob die Tiere zuvor mit Grippeviren in Kontakt gekommen waren oder nicht, stark und breit angelegt war.
Hensley und seine Kollegen planen derzeit klinische Versuche am Menschen, sagte er. Wenn diese Versuche erfolgreich verlaufen, könnte der Impfstoff bei Menschen aller Altersgruppen, einschließlich Kleinkindern, ein langfristiges Immungedächtnis gegen alle Grippesubtypen hervorrufen.
"Wir glauben, dass dieser Impfstoff die Wahrscheinlichkeit, jemals eine schwere Grippe zu bekommen, erheblich verringern könnte", sagte Hensley.
Im Prinzip, so fügte er hinzu, kann die gleiche multivalente mRNA-Strategie auch für andere Viren mit Pandemiepotenzial, einschließlich Coronaviren, verwendet werden.
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