Bisher gelang es Forschern nicht, einen ausreichend wirksamen Impfstoff gegen Malaria zu entwickeln. Die durch Protozoen der Gattung Plasmodium verursachte Infektionskrankheit fordert jährlich zahlreiche Todesopfer. In vielen Malariagebieten sind nicht ausreichend Medikamente vorhanden, um eine Infektion zu therapieren. Die Epidemiegebiete finden sich vor allem in tropischen und subtropischen Regionen über alle Kontinente hinweg (außer Australien). Afrika ist mit 90 Prozent aller Fälle am häufigsten betroffen. Doch auch in Deutschland kommt es zu Malariafällen. Die jährlich rund 600 Fälle entstehen durch Infektions-Import aus Reisen.

Nun haben Forscher des Laboratory of Malaria Immunology and Vaccinology, National Institute of Allergy and Infectious Diseases und National Institutes of Health in Bethesda einen neuen Ansatz zur Impfstoffentwicklung gefunden. Anders als konventionelle Impfstoffe enthält der aktuell in der Phase-II befindliche Impfstoff lebende Parasiten. Die Wirksamkeit konnte in der Phase-I bestätigt werden. Zum Teil führte die Impfung zu einer sterilen hepatischen Immunität. Eine Phase-II-Studie wurde angeschlossen. Diese wird in einem Epidemiegebiet in Mali durchgeführt.

Impfung enthält Sporozoiten

Die Proband:innen wurden mittels Impfstoff quasi zunächst infiziert. Denn das Vakzin enthält Sporozoiten des Malariaerregers Plasmodium falciparum – daher auch der vorläufige Name des Impfstoffes: PfSPZ. Die injizierten Sporozoiten erreichen über den Blutweg die Leberzellen, dort reifen sie zu Schizonten heran. Um eine Infektion zu vermeiden erhielten die Teilnehmer:innen gleichzeitig eine Therapie, die die Parasiten abtötet. Entweder wurde eine Therapie mit Pyrimethamin, einem Medikament, das Parasiten im Leberstadium abtötet, eingeleitet, oder mit Chloroquin, dieser Wirkstoff tötet Parasiten im Blutstadium ab. Das heißt sie können sich in den Erythrozyten nicht vermehren. Drei Monate später wurden die Proband:innen einem Malaria-Parasitenstamm ausgesetzt.

Chloroquin (Resochin) wurde von Bayer 2019 vom deutschen Markt genommen. Innerhalb der Corona-Pandemie erlangte der Wirkstoff erneut an Bedeutung. Chloroquin war Teil der global angelegten Solidarity Studie. Zwar konnte die Wirksamkeit gegen Covid-19 nicht bestätigt werden, innerhalb der Malariatherapie kann der eigentlich obsolete Wirkstoff jedoch weiterhin wirksam eingesetzt werden.

Die Proband:innen wurden in Gruppen eingeteilt. Alle Teilnehmer:innen wurden mit PfSPZ geimpft. Dabei zeigte sich, dass es eine Dosis-Wirkungs-Beziehung beim Impfstoff gibt. Eine Gruppe wurde zusätzlich mit Pyrimethamin (Daraprim, GSK), eine andere mit Chloroquin behandelt. Die Wirksamkeit fiel gut aus. „Im Fall der Chloroquin-Kombination waren alle sechs Freiwilligen (100 Prozent), die die höhere PfSPZ-Dosis erhielten, vollständig vor einer Infektion geschützt“, heißt es in der Auswertung der Phase-I. Darüber hinaus schreiben die Wissenschaftler: „Ein hundertprozentiger Schutz für drei Monate gegen heterologe Varianten von Parasiten ist für jeden sich aktuell in der Entwicklung befindlichen Malaria-Impfstoff beispiellos.“

Der Weg des Erregers – Von der Mücke zum Menschen

Etwa 40 Prozent der Weltbevölkerung lebt in Malariagebieten. Jährlich erkranken laut Robert Koch-Institut rund 200 Millionen Menschen pro Jahr. Der Großteil der Betroffenen ist unter 5 Jahre. Die vorherrschende Erregerspezies ist Plasmodium falciparum. Der Parasit ist für über 80 Prozent der Infektionen verantwortlich. Die Plasmodien gelangen über Insektenstiche in den Körper. Die intrazellulären Parasiten entwickeln sich in zwei Teilzyklen. Bereits in der Überträgermücke findet der erste Zyklus statt. In der Mücke vereinen sich die sogenannten Makro- und Mikrogameten. Es bildet sich eine Oozyste, aus der widerrum Sporozoiten hervorgehen. Diese dringen einmal im menschlichen Blut angekommen in die Leberparenchymzellen und entwickeln sich durch Vermehrung zu Gewebeschizonten. Die reife Form wird Merozoit genannt. Diese werden dann ans Blut abgegeben. Darauf folgt die Reifung zum erythrozytären Schizonten. Dies geschieht über das sogenannte „Ringstadium“. Es werden immer mehr Erythrozyten befallen.