Eine neue Formel für stärkere und länger wirksame Impfstoffe

Warum müssen Impfstoffe wirksamer werden?

Impfstoffe schützen heute erfolgreich vor vielen Krankheiten. Um diesen Schutz zu verstärken und zu verlängern, müssen sie jedoch weiterentwickelt werden. Besonders bei COVID-19 und HIV ist eine höhere Wirksamkeit der entwickelten Impfstoffe entscheidend, um die öffentliche Gesundheit zu schützen und eine auch gegen neue Varianten wirksame Immunität aufzubauen. Forschende der Stanford University haben deshalb zwei Arten von Adjuvanzien zu einem neuen System kombiniert, das die Wirksamkeit von Impfstoffen erheblich steigern soll.

Adjuvanzien sind Stoffe, die das Immunsystem stärker anregen und dadurch die Reaktion des Körpers auf eine Impfung verstärken. Sie werden häufig eingesetzt, um Impfstoffe wirksamer zu machen und einen länger anhaltenden Schutz zu erreichen.

Ein neuer Impfverstärker von der Stanford University

Forschende der Stanford University entwickelten ein anpassbares, die Wirksamkeit von Impfstoffen steigerndes neues Adjuvanzsystem Dieser experimentelle Zusatz verstärkte in Labortests die Wirksamkeit von Impfstoffkandidaten gegen COVID-19 und HIV deutlich. Zudem könnte das System so angepasst werden, dass es Immunantworten gegen unterschiedliche Erreger auslöst und auf besonders schutzbedürftige Gruppen wie Kinder und ältere Menschen zugeschnitten wird.

Erstautor Ben Ou betonte, dass die derzeitigen Impfstoffe nicht perfekt seien und viele keinen dauerhaften Immunschutz böten. Ein Weg zur Verbesserung bestehe darin, stärkere Adjuvanzien zu entwickeln.

Die Wirkung von Saponinen und TLR-Agonisten

Die Forschenden entwickelten kugelförmige, aus immunstimulierenden Molekülen, sogenannten Saponinen, bestehende Nanopartikel Diesen Nanopartikeln fügten sie TLR-Agonisten hinzu, die verschiedene Immunreaktionen besonders stark anregen können.

Toll-like-Rezeptoren (TLR): Toll-like-Rezeptoren sind wichtige Zelloberflächenproteine unseres Immunsystems. Sie erkennen Mikroorganismen und leiten eine Abwehrreaktion ein. Durch die Wechselwirkung mit bestimmten molekularen Strukturen von Krankheitserregern aktivieren sie die angeborene Immunantwort.

TLR-Agonisten: TLR-Agonisten sind Moleküle, die das Immunsystem durch Stimulation der TLR aktivieren. Bei der Impfstoffentwicklung werden sie eingesetzt, um die Immunantwort zu verstärken.

In Tests mit COVID-19- und HIV-Impfstoffen zeigte die neue Adjuvanzplattform stärkere und länger anhaltende Wirkungen als verbreitete aluminiumhaltige Adjuvanzien. Insbesondere in der Impfstoffkombination gegen SARS-CoV-2 erwies sich das neue Adjuvanzsystem auch gegen verschiedene Varianten wie Delta und Omikron als wirksam.

Die Geschichte der Adjuvanzien: Eine Reise durch 100 Jahre

Adjuvanzien verstärken die Immunantwort auf Impfstoffe. Die ersten waren Aluminiumsalze, die in den 1920er-Jahren bei Impfstoffen gegen Keuchhusten, Diphtherie und Tetanus eingesetzt wurden. Heute steht eine breite Palette neuer Adjuvanzien zur Verfügung, von saponinbasierten Verbindungen bis zu synthetischen DNA-Adjuvanzien. TLR-Agonisten haben besonders in den letzten Jahren großes Interesse in der Impfstoffforschung geweckt. Sie stimulieren das Immunsystem und bewirken so eine höhere Antikörperproduktion und länger anhaltenden Schutz.

Maßgeschneiderte Impfstoffe: Die Impftechnologie der Zukunft

Die Anpassbarkeit von TLR-Agonisten könnte es künftig ermöglichen, Impfstoffe auf verschiedene Altersgruppen und Gesundheitszustände zuzuschneiden. Das menschliche Immunsystem verändert sich im Laufe des Lebens erheblich. Für höchstmögliche Wirksamkeit und Sicherheit müssen Impfstoffe deshalb an diese Veränderungen angepasst werden. Die Stanford-Forschenden hoffen, ihre Nanopartikelplattform zum Testen verschiedener Kombinationen von TLR-Agonisten und Adjuvanzien einsetzen zu können und damit künftig wirksamere Impfstoffe zu entwickeln.

Fazit

Die Studie ist ein wichtiger Fortschritt darin, Adjuvanzien stärker zu nutzen, um die Wirksamkeit von Impfstoffen zu steigern und eine breitere Immunantwort zu erzeugen. Auch wenn Studien am Menschen noch Zeit benötigen werden, könnte diese innovative Adjuvanzplattform den Weg zu wirksameren Impfstoffen mit länger anhaltendem Immunschutz ebnen.