Next Step: Bakteriophagen für sterile Immunität

Berlin -

Bakteriophagen sind Viren, die in der Lage sind Bakterien zu infizieren und zum Absterben dieser zu führen. Auch in der Impfstoffforschung spielen Bakteriophagen eine Rolle. So sollen sie beispielsweise auch Basis für Corona-Impfstoffe werden.

Die bislang zugelassenen Corona-Impfstoffe werden intramuskulär verabreicht. Egal ob mRNA-, Vektor- oder proteinbasiertes Vakzin – eine Infektion mit Sars-CoV-2 ist weiterhin möglich. Einen 100-prozentigen Schutz liefert keiner der Impfstoffe. Mittlerweile sind sich zahlreiche Forscher:innen einig darüber, dass es diesen hohen Schutz bei der intramuskulären Injektion in den Delta-Muskel des Oberarmes auch nicht geben kann. An eine sterile Immunität sei eher bei intranasaler Verabreichung zu denken.

Schleimhautimmunität

Diese Schleimhautimmunität wollen nun Forscher:innen der Katholischen Universität von Amerika in Washington nutzen und setzen dabei auf Bakteriophagen. Für den ersten Impfstoffkandidaten wurde ein T4-Bakteriophage ausgewählt. Dieser Bakteriophage ist in der Lage E. coli zu infizieren. Diese Variante gilt als Prototyp der Bakteriophagen. Die T4 Bakteriophage enthält zwei Sars-CoV-2-Antigene. Zusätzlich befinden sich auf der Oberfläche S-Trimere von Sars-CoV-2 und ein Peptid des E-Proteins. Normalerweise sind die S- und E-Proteine in die Virusmembran eingelagert, die das Nucleokapsid umhüllt. Dieses setzt sich aus dem N-Protein (Nucleoprotein) und dem Virusgenom zusammen.

Bakteriophagen: Bakteriophagen sind Viren, die eigentlich der Zerstörung von Bakterien dienen. Dazu heften sie sich an das Bakterium an und übertragen ihre DNA oder RNA mit Hilfe von Spikes. Nach der Übertragung sind Bakteriophagen funktionslos und bilden nur noch eine Hülle die später vom körpereigenen Immunsystem abgebaut wird. Im Bakterium kommt es dann zum Aufbau neuer Bakteriophagen und Lysozymen. Diese Enzyme sorgen im Weiteren dafür, dass sich die Bakterienwand auflöst. Dieser Vorgang läuft schnell ab. In einigen Fällen vergehen vom Andocken bis zur Freisetzung keine 30 Minuten.

Der nasal zu applizierende Schleimhautimpfstoff konnte bislang im Tierversuch getestet werden. Dabei zeigte sich, dass die Tiere bei einer nasalen Applikation bessere neutralisierende Antikörpertiter entwickelten als bei der intramuskulären Verabreichung. Zusätzlich entwickelten die Tiere bei nasaler Gabe eine stärkere CD4+- und CD8+-T-Zell-Immunität als bei intramuskulärer Injektion. Die Forscher:innen gehen davon aus, dass Bakteriophagen nasal appliziert eine Möglichkeit wären eine sterile Immunität gegenüber Sars-CoV.2 aufzubauen.