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Mikrobiologie : Der gewickelte Impfstoff

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Klein, aber oho: Escherichia-coli-Bakterien könnten der Durchbruch für Impfforschung sein. Bild: AP

Die Escherichia-coli-Bakterien wirken auf dem ersten Blick eher harmlos. Doch Forscher der University at Buffalo sehen darin echte „Arbeitspferde“ der Mikrobiologie mit einzigartigen Vorteilen für Impfungen. Ein Durchbruch in der Medizin?

          Einen ungewöhnlichen Weg wollen Forscher gehen, um Impfstoffe zu verbessern. Sie nutzen dafür das „Arbeitspferd“ der Mikrobiologie, harmlose Escherichia-coli-Bakterien. Die Mikroben werden so von einem Polymer umwickelt, dass sie als potente Impfstoffträger dienen können. Forscher um Yi Li von der University at Buffalo haben sich dieses neuartige Impfkonstrukt ausgedacht. Es könnte einige Vorteile mit sich bringen.

          Im Gegensatz zu herkömmlichen Impfungen, wo eine begrenzte Menge an aus einem Pathogen stammenden Proteinbruchstücken (Antigene) verabreicht wird, fungiert hier jedes einzelne Bakterium selbst als Antigen-Fabrik. Den genetischen Bauplan für die Antigene, der vorher in ihr Inneres eingeschleust wurde, können die Mikroorganismen vermehren und daraus Protein-Produkte in großer Menge herstellen. Ihr künstlicher Mantel aus dem Poly(Beta-Amino Ester)-Polymer (PBAE) fördert das Herbeiführen sowie das Andocken der Konstrukte an die Koordinatoren der Immunantwort, die Antigen-Präsentierenden Zellen. Diese nehmen die Bakterien auf, „verdauen“ sie und präsentieren anschließend deren umfangreiche Antigenfracht den unterschiedlichen Arten von Immunzellen - die damit ihrerseits zum Abwehrkampf beitragen.

          Durchbruch auch für Krebspatienten

          Wie sich dieser Prozess auf den Schutz gegen Infekte auswirkt, konnten die Forscher bisher in einem Mausmodell einer Pneumokokken-Erkrankung beobachten: Die mit den modifizierten Bakterien geimpften Nager überlebten im Durchschnitt fünf- bis siebenmal so lang wie ihre Artgenossen, die einen herkömmlichen Impfstoff erhalten hatten, eine Infektion mit dem besonders virulenten Stamm D39. Mit einer ausgefeilten Form des Konstrukts, die vier verschiedene Antigene aus dem Erreger enthielt, waren die Tiere sogar gegen D39 sowie gegen neun von dreizehn getesteten Stämmen vollständig geschützt.

          Diese neue Art von Impfstoff, berichten die Forscher in der Zeitschrift „Science Advances“ (doi:10.1126/sciadv. 1600264), könnte nicht nur bei schweren Infektionskrankheiten Einsatz finden, sondern auch in Krebstherapien, wo man versucht, potentere Immunantworten gegen den Tumor anzustacheln.

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