Allround-Impfung: Dieser Impfstoff hilft gegen alle Coronaviren

Der SARS-CoV-2-Virus hält seit inzwischen bald zweieinhalb Jahren die Welt in Atem. Wie auch andere Coronaviren ist das Covid-19 auslösende Virus sehr wandelbar. Im Laufe der Pandemie bildete das Virus mehrere Varianten aus, die teilweise infektiöser waren oder die Immunantwort teilweise unterlaufen konnten. Die Folge war, dass auch die Impfstoffe, auf die wir lange Zeit sehnlichst gewartet hatten, an Effizienz verloren haben. Ein neuer Impfstoff könnte Abhilfe schaffen: Forscher:innen gelang es, einen Breitband-Impfstoff gegen Coronaviren zu entwickeln. Dieser könnte sogar gegen kommende Virenarten schützen. In ihm sind Proteinstücke von insgesamt acht verschiedenen Betacoronaviren vereint. Das Kombi-Vakzin begünstigt die Bildung von Antikörpern, die auf Teile des viralen Proteins zielen, die bei allen Coronaviren vorhanden sind.

Coronaviren: Es lauern weitere Gefahren

Ein Blick ins Tierreich offenbart, das SARS-CoV-2 nicht das einzige Coronavirus ist, das ein Problem für Menschen werden könnte. Es gibt zahlreiche solcher Viren, die den Artsprung hin zum Menschen schaffen könnten und die Gefahr einer neuen Pandemie in sich tragen. Die klassische Impfstoffentwicklung stößt hier an ihre Grenzen: Die Entwicklung der Impfstoffe dauert relativ lange – sogar dann, wenn sie wie im Falle der Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 forciert wird. Wenn der Impfstoff dann bereit ist, ist das Virus oft schon mutiert und der Impfstoff unter Umständen weniger effizient.

An diesem Punkt setzt ein Vakzin an, das von Forscher:innen eines Teams rund um Pamela Bjorkman vom California Institute of Technology in den USA an: „Wir wollen einen Allround-Impfstoff entwickeln, der gegen alle SARS-ähnlichen Betacoronaviren schützt – egal welches Tier-Coronavirus als nächstes auf den Menschen überspringt und sich ausbreitet. Gleichzeitig könnte diese Art von Vakzin dann auch gegen aktuelle und künftige Variante von SARS-CoV-2 schützen, ohne dass wir es ständig anpassen müssen„, erklärt Bjorkman.

Der Impfstoff des Teams basiert auf einem Nanopartikel als zentraler Baustein. Dieser besteht aus einem „klebrigen“ Trägerprotein, auf dessen Oberfläche Stücke des viralen Spike-Proteins montiert. Das Testvakzin benannten die Forscher:innen als „Mosaic-8“. In ihm werden die Bindungsstellen acht verschiedener Betacoronaviren verwendet, darunter auch SARS-CoV-2, das Fledermausvirus RaTG13 sowie einer bei Pangolinen nachgewiesenen Form des Coronavirus.

Breitband-Impfstoff gegen viele Viren

Die Idee dahinter ist, dass das Immunsystem mit so vielen unterschiedlichen Virenproteinen wie möglich in Kontakt kommt. So soll es auf Erkennungsmarker und Angriffsstellen trainiert werden, die bei allen Viren gleich sind. So müsste es zur Bildung von Antikörpern kommen, die vor allem auf Virusbestandteile reagieren, die bei allen verwendeten Viren gleich oder sehr ähnlich sind. Bei diesen Bestandteilen besteht dann die hohe Wahrscheinlichkeit, dass sie auch bei kommenden Varianten des Virus nur wenig verändert sind.

Vorstudien mit Mosaic-8 ergaben, dass das das Immunsystem von Mäusen nach einer Impfung vermehrt breit wirksame Antikörper produziert. In ihrer aktuellen Studie impften die Forscher:innen Mäuse entweder mit Mosaic-8, einem „leeren“ Nanopartikel oder einem Partikel, der nur das Spike-Protein von SARS-CoV-2 enthält, geimpft. Danach infizierte das Team die Tiere mit SARS-CoV-2 sowie dem Vorgänger SARS. Von letzterem war kein Proteinfragment im Mosaic-8-Impfstoff enthalten. Ziel dahinter war, herauszufinden, ob der Impfschutz so breit ausfällt, dass auch nicht enthaltene Coronaviren erfasst werden.

Mosaic-8 wirkt auch gegen ein ihm unbekanntes Coronavirus

Das Ergebnis gibt Anlass zu Optimismus: „Die mit Mosaic-8 geimpften Tiere produzierten Antikörper, die buchstäblich jedes SARS-ähnliche Betacoronavirus erkannten, das wir testeten„, so Erstautor Alexander Cohen vom Caltech. Keines der Tiere, das mit SARS-CoV-2 infiziert wurde, erkrankte. In der Testgruppe, die nur mit der Vakzinvariante gegen SARS-CoV-2 geimpft wurde, erkrankten die Tiere an SARS und erstarben. Die Tiere, die mit Mosaic-8 geimpft wurden, erkrankten auch nicht an SARS. So konnten die Forscher:innen zeigen, dass ihr Impfstoff sogar gegen ein Coronavirus wirksam war, das nicht im Vakzin selber enthalten war.

Die Wissenschaftler:innen sind der Ansicht, dass ein Vakzin nach dem MOdell von Mosaic-8 nicht nur vor neuen Varianten von SARS-CoV-2 schützen könnte, sondern auch vor Coronaviren, die in Zukunft den Artsprung auf den Menschen schaffen. „Einige dieser für das Vakzin genutzten Betacoronaviren könnten eng mit dem Stamm verwandt sein, aus dem der Verursacher eines neuen Seuchenausbruchs hervorgeht. ir brauchen deshalb etwas, das gegen diese gesamte Gruppe von Viren schützt – und wir glauben, dass wir das jetzt gefunden haben„, so Bjorkman.

Weitere Studien sind geplant

Der nächste SChritt ist nun der Test von Mosaic-8 in einer klinischen Phase-1-Studie an Menschen. Vorerst wird es dabei um die Sicherheit und Verträglichkeit des Impfstoffes gehen, der Test der Wirksamkeit folgt dann in einer späteren Studie. Parallel dazu sind weitere Tierversuche geplant, in denen unter anderem die Schutzwirkung von Mosaic-8 bei Tieren untersucht werden soll, die bereits mit den gängigen Covid-19-Impfstoffen geimpft wurden. Die Fragestellung dahinter ist, ob das Immunsystem in der Lage ist, noch einmal umzulernen und statt der spezialisierten Antikörper, die als Reaktion auf die bereits erfolgte Impfung gebildet wurden, auch die breiter wirksamen Antikörper produzieren kann.

via California Institute of Technology

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