Gebärmutterhalskrebs, verursacht durch bestimmte HPV-Typen, ist weltweit die vierthäufigste Krebserkrankung bei Frauen, vor allem in weniger entwickelten Ländern in Südostasien, Afrika und Lateinamerika. Risiko-HPV, die hauptsächlich durch Geschlechtsverkehr übertragen werden, sind weit verbreitet; bis zu 80 Prozent der Bevölkerung könnten im Laufe ihres Lebens damit in Kontakt kommen. Neben Gebärmutterhalskrebs können diese Viren auch Mund-Rachentumoren, Analkarzinome und andere Krebsarten der Geschlechtsorgane verursachen.

Die bisher verfügbaren HPV-Impfstoffe sind zwar wirksam, aber temperaturempfindlich und erfordern durchgehend gekühlte Transporte, was in manchen Ländern logistisch problematisch ist. Ihre Herstellung ist teuer und aufwändig, und sie schützen nur gegen einige der krebserregenden HPV-Typen. Zudem haben sie keine therapeutischen Effekte bei bestehenden Infektionen.

Neues Konzept löst Vakzinprobleme

Die Arbeitsgruppe um Professor Dr. Martin Müller, Spezialist auf dem Gebiet der Tumorvirus-spezifischen Vakzinierungsstrategien am DKFZ, hat bei der Entwicklung ihres neuen HPV-Impfstoffs die Probleme bestehender Impfstoffe lösen können. Grundlage war der in Müllers Labor entwickelte prophylaktische Impfstoff Panhpvax, der durch Phase-I-Studien bereits als sicher gilt und schützende Antikörper gegen alle krebserregenden HPV-Typen sowie einige kutane Papillomviren erzeugt.

Für Panhpvax nutzten die Forschenden kleine Protein-Fragmente von acht HPV-Typen, die eine breite Immunantwort auslösen. Diese Fragmente wurden in ein Gerüstprotein von einem hitzeliebenden Mikroorganismus (Pyrococcus furiosus) eingebaut, um sie immunogen zu machen.

Therapeutische Komponente verbessert Immunantwort

„In unserer aktuellen Arbeit haben wir Panhpvax noch eine therapeutische Komponente hinzugefügt, also ein Antigen, das die zelluläre Immunantwort anregt“, erklärt Müller. Dazu wählten die DKFZ-Virologen das Protein E7 der beiden Hochrisiko-Typen HVP16 und 18. Es wird sehr früh im Verlaufe einer HPV-Infektion in den infizierten Zellen gebildet und ist daher ein ideales Ziel einer zelluläre Immunantwort, um infizierte Zellen zu eliminieren. Allerdings ist E7 auch dafür verantwortlich ist, dass sich HPV-infizierte Zellen bösartig verändern. Daher mussten die Forschenden das Impfantigen zunächst so modifizieren, dass keine Gefahr mehr davon ausgeht.

In präklinischen Untersuchungen löste dieser neue Impfstoff, genannt cPanhpvax, in Mäusen neutralisierende Antikörper gegen alle krebserregenden HPV und zytotoxische T-Zellen gegen das HPV16-Protein E7 aus. Diese positiven Ergebnisse motivierten die Forschenden, ihren Impfstoff gemäß den GMP-Richtlinien herzustellen, um ihn in klinischen Studien zu testen.

Weltweite Impfrate steigern

„Unser großes Ziel ist es, weltweit die Impfraten gegen HPV zu steigern, vor allen auch in Ländern, die nur über geringe Ressourcen verfügen. Unser neuer, hitzestabiler Impfstoff ist günstig zu produzieren, schützt vor allen krebserregenden HPV-Typen und kann durch Kombination durch die Integration von E7 möglicherweise bereits existierende Infektionen neutralisieren.“ Um die vielversprechenden Eigenschaften von cPanhpvax weiter zu untersuchen, entwickeln die Forschenden derzeit ein Konzept für die klinische Prüfung des Vakzins.