Die jüngsten Ausbrüche neuer, bedrohlicher Krankheitserreger wie Ebola oder Zika verdeutlichen, wie wichtig eine schnelle Entwicklung wirksamer Impfstoffe ist. Die Wirksamkeit neuer Vakzine vorhersagen zu können, bleibt aber eine Herausforderung in der Impfstoff-Entwicklung. DZIF-Wissenschaftlern am Heinrich-Pette-Institut und am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) ist es nun in einer Studie gelungen, schon frühzeitig die längerfristige Immunantwort im Menschen nach einer Impfung mit dem neu entwickelten Ebola-Impfstoff „rVSV-ZEBOV“ abzuschätzen. Die Studienergebnisse liefern Ansätze dafür, nach neuen Strategien zu suchen, um die Wirksamkeit von Impfstoffen zu verbessern.
rVSV-ZEBOV ist einer der vielversprechendsten Impfstoff-Kandidaten gegen das gefürchtete Ebola-Virus. In der klinischen Phase-I-Prüfung hat er sich 2016 als sicherer und wirksamer Impfstoff erwiesen und soll voraussichtlich noch dieses Jahr von der US-amerikanischen Behörde FDA zugelassen werden. rVSV-ZEBOV basiert auf dem Vesikulären Stomatitis-Virus (VSV): Abgeschwächt und gentechnisch verändert, trägt er ein Glykoprotein des Ebola-Virus. Bisher gab es erst wenige wissenschaftliche Daten zu Immunantworten auf das VSV. Daten zu frühen, vom angeborenen Immunsystem vermittelten Reaktionen bei Menschen, die mit VSV geimpft wurden, lagen bisher noch gar nicht vor.
System-vakzinologischer Ansatz
Die aktuelle Studie verfolgt einen system-vakzinologischen Ansatz. Dabei werden mithilfe von Hochdurchsatzverfahren, bei denen Tests an einer riesigen Menge an Proben gleichzeitig durchgeführt werden, und statistischen Modellen systematisch Immunantworten analysiert, die durch die Impfung hervorgerufen werden: „Nach der Impfung mit rVSV-ZEBOV haben wir eine Signatur aus fünf frühen, angeborenen Immunmarkern identifiziert, die mit dem Antikörper-Titer vier Wochen nach der Impfung korreliert “, so Dr. Anne Rechtien, DZIF-Wissenschaftlerin am Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie, Ärztin am UKE und Erstautorin der Studie.
Dazu wurden Blutproben von Tag 0, 1 ,3, 7 und 14 nach Impfung auf verschiedene Biomarker untersucht. Unter diesen Immunmarkern befand sich auch das sogenannte IP-10 (interferon-gamma induced protein 10): ein Zytokin, sprich Eiweiß, das von Zellen des Immunsystems produziert wird. Somit ist es erstmals gelungen, einen löslichen Immunmarker zu identifizieren, der schon früh nach der Impfung „aktiviert“ wird, sich schnell nachweisen lässt und der auch unabhängig von den anderen frühen Immunmarkern mit der Höhe der späteren Antikörperantwort in Beziehung steht.
Die aktuelle Studie trägt dazu bei, die immunologischen Eigenschaften VSV-basierender Impfstoffe, die zu einem Impfschutz beim Menschen führen, besser zu verstehen: Sie zeigt, dass VSV eine schnelle und starke Aktivierung des angeborenen Immunsystems auslöst. System-vakzinologische Ansätze wie in dieser Studie können dabei helfen, frühe Immunmarker zu identifizieren, die eine Vorhersage der langfristigen Wirksamkeit von Impfstoffen ermöglichen. Somit könnten die Studienergebnisse wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung von Notfall-impfstoffen wie etwa gegen das Zika-Virus liefern: Beispielsweise wäre ein Ansatz, die Wirksamkeit der Vakzine durch Manipulation von IP-10 zu erhöhen.
Rechtien A et al
Systems vaccinology identifies early innate immune signature as correlate of antibody response to the Ebola vaccine rVSV-ZEBOV.
Cell Reports 29. August 2017;
Quelle: DZIF, 30.08.2017
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