Viren, Bakterien, Allergene: Kommt ein universeller Impfschutz für die Atemwege?

Ein Impfstoff , der den Menschen vor Viren ebenso schützt wie vor Bakterien und Allergenen: Nach einem derart universell wirksamen Präparat wird in der Medizin schon lange gesucht. In einer neuen Studie haben Forscherinnen und Forscher der renommierten Uni Stanford nun eine solche Impfstoffformel entwickelt. Tests an Mäusen verliefen vielversprechend. Der Impfstoff könne als Nasenspray verabreicht werden und biete mehrere Monate lang einen umfassenden Schutz für die Lunge, heißt es in einer Aussendung . In der Untersuchung konnte die Gruppe zeigen, dass geimpfte Mäuse gegen SARS-CoV-2 und andere Coronaviren , die Bakterien Staphylococcus aureus und Acinetobacter baumannii , zwei gängige Krankenhauskeime, sowie Hausstaubmilben , ein häufiges Allergen, geschützt waren. Aktuelle Impfstoffe: Gezielte Erkennung bestimmter Antigene Tatsächlich unterscheidet sich der Impfstoff grundlegend von derzeit verwendeten Präparaten. Seit den 1790er Jahren, als der englische Arzt Edward Jenner die "Impfung" mit Kuhpocken zum Schutz vor Pocken einführte, beruhen alle Impfstoffe auf demselben Grundprinzip: der gezielten Erkennung bestimmter Antigene. Das heißt, der Impfstoff ahmt einen charakteristischen Bestandteil des Erregers nach, um das Immunsystem darauf vorzubereiten, den echten Erreger zu erkennen und schnell darauf zu reagieren. Antigenspezifische Impfstoffe versagen jedoch, wenn ein Erreger mutiert oder neue Erreger auftreten. Deswegen gibt es jedes Jahr angepasste Impfstoffe gegen Covid-19 und einen neuen Grippeimpfstoff. Die meisten Versuche, einen universellen Impfstoff zu entwickeln, verfolgten bisher das Ziel, eine Immunität gegen eine Virusfamilie auszulösen – beispielsweise gegen alle Coronaviren oder Grippeviren. In der Regel durch Nachahmung von Virusteilen, die sich sehr lange Zeit kaum verändert haben. Ein wirklich universeller Impfstoff, der gegen verschiedene Krankheitserreger wirkt, war bisher eher "eine utopische Idee", schreibt das Stanford-Team. "Wir fanden diese Idee interessant, weil sie ein bisschen absurd klang", so der Mikrobiologe und Immunologe Bali Pulendran . Abwehrsysteme des Körpers verbinden Die Methode hinter dem neuen Impfstoff verbindet die beiden Abwehrsysteme des Körpers: das angeborene Immunsystem und das lernfähige, adaptive Immunsystem . Beide arbeiten eng zusammen und verstärken sich gegenseitig. So bleibt die Abwehr gegen Krankheitserreger stärker und länger aktiv. Aktuelle Impfstoffe regen das adaptive Immunsystem zur Bildung spezialisierter Antikörper und T-Zellen an. Die Forscher der Stanford University legten den Fokus nun auf das angeborene Immunsystem, das innerhalb von Minuten auf Infektionen reagiert und anschließend dem adaptiven System Platz macht. Bemerkenswert ist dabei, dass es vor einer Vielzahl unterschiedlicher Mikroben schützen kann, so Pulendran. Schon lange gibt es Hinweise, dass die angeborene Immunität unter bestimmten Umständen länger anhält. Am besten untersucht ist der Tuberkulose-Impfstoff, der Studien zufolge die Säuglingssterblichkeit durch andere Infektionen senken kann – ein Hinweis darauf, dass dieser Kreuzschutz über mehrere Monate bestehen könnte. 2023 zeigte Pulendrands Team in einer Mausstudie, dass der Tuberkulose-Impfstoff neben der adaptiven auch eine ungewöhnlich langanhaltende angeborene Immunreaktion auslöst. Verantwortlich dafür waren T ‑ Zellen, die in der Lunge Signale an angeborene Immunzellen sendeten und diese aktiv hielten. "Diese T ‑ Zellen lieferten das entscheidende Signal, um die normalerweise kurzlebige Aktivierung des angeborenen Immunsystems aufrechtzuerhalten " , so Pulendran. In einer Folgestudie identifizierte sein Team diese Signale und nutzte sie gezielt weiter. Der neue Impfstoff imitiert T ‑ Zell ‑ Signale, die angeborene Immunzellen in der Lunge aktivieren. Ein harmloses Antigen lockt zus ä tzlich T ‑ Zellen an und h ä lt die Immunantwort ü ber Wochen bis Monate aufrecht. "Was kann sonst noch in die Lunge gelangen?" In der Studie erhielten Mäuse den Impfstoff als Nasentropfen, teils in mehreren wöchentlichen Dosen. Nach drei Gaben waren sie mindestens drei Monate lang gegen SARS ‑ CoV ‑ 2 und andere Coronaviren gesch ü tzt. Ungeimpfte Mäuse verloren stark an Gewicht, erkrankten schwer und starben häufig, ihre Lungen waren stark virusbelastet. Geimpfte Mäuse verloren kaum Gewicht, überlebten alle und hatten nahezu virusfreie Lungen. Beeindruckt von der breiten Schutzwirkung testeten die Forschenden den Impfstoff auch gegen bakterielle Atemwegsinfektionen. Auch gegen diese waren die geimpften Mäuse etwa drei Monate lang geschützt. "Dann dachten wir: 'Was kann sonst noch in die Lunge gelangen?'", erinnert sich Pulendran. "Allergene." Die Forschenden setzten Mäuse einem Hausstaubmilben ‑ Protein aus, einem h ä ufigen Asthmaausl ö ser. Ungeimpfte Tiere entwickelten starke Schleimansammlungen, geimpfte behielten freie Atemwege. Als Nächstes soll der Impfstoff am Menschen getestet werden. Im besten Fall könnte ein universeller Atemwegsimpfstoff in fünf bis sieben Jahren verfügbar sein, prognostizieren die Fachleute.