Medizin: Kommen bald inhalierbare Impfungen gegen Covid-19 und Krebs?

Egal ob Grippeimpfungen oder die verschiedenen Impfungen gegen Covid-19: Der Großteil aller Impfstoffe wird derzeit intramuskulär verabreicht – und gehen daher mit einer Injektion einher, in der Regel in den Oberarm. Die immunwirksamen Substanzen verbreiten sich von dort aus über das Blut und lösen die gewünschten Reaktionen aus. Zwar gibt es auch Vakzine, die als Schluckimpfung oder Nasenspray verabreicht werden, aber diese sind vergleichsweise selten. Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology haben nun eine Methode zur Inhalationsimpfung entwickelt, mit denen auch Impfstoffe gegen Covid-19 und andere Atemwegserkrankungen verabreicht werden können. In Zukunft könnte es sogar möglich sein, über eine Inhalationsimpfung gegen Krebs immunisiert zu werden.

Impfungen über die Schleimhaut sind wirksamer

Ganz allgemein gilt, dass Impfungen besser wirken, wenn sie direkt dort wirken, wo die Krankheitserreger den Körper angreifen. „Es gibt ein allgemeines Prinzip, nachdem eine Impfung direkt an den Schleimhäuten auch einen stärkeren Immunschutz an diesen Stellen bewirkt„, erklärt Darrell Irvine vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). Für Atemwegserkrankungen wäre demnach eine inhalierte Impfung die perfekte Lösung.

Allerdings gibt es dabei ein Problem: Die aktuell verfügbaren Impfungen, die als Inhalationsimpfung verabreicht werden können, müssen lebende Viren enthalten. Peptid-Vakzine oder die gegen SARS-CoV-2 eingesetzten mRNA-Impfstoffe können daher nicht als Inhalation oder Nasenspray verabreicht werden.

Das Team des MIT hat es nun jedoch erstmals geschafft, auch einen Peptid-Impfstoff als Inhalation zu verabreichen. Dazu ergänzten Irvine und seine Mitarbeiter zwei Peptid-Vakzine um einen Zusatzstoff, mit dessen Hilfe sich das Peptid an das Protein Albumin binden kann, das in den Schleimhäuten vorkommt.

„Unsere Idee war, dass wir das Albumin als eine Art Trojanisches Pferd nutzen könnten, um das Vakzin durch die Barriere zu bringen„, so Irvine. Durch Tests mit Mäusen wollten die Forscher herausfinden, ob sie so durch Inhalation des Impfstoffes eine Immunreaktion hervorrufen können. Eine Kontrollgruppe erhielt die gleiche Impfstoffdosis – allerdings intramuskulär.

25fache Wirkung von intramuskulärer Impfung

Bei beiden Verabreichungsformen stellten die Forscher eine Immunreaktion in Form von Bildung spezifischer T-Zellen in den lungennahen Lymphknoten und dem Lungengewebe fest. Allerdings war die T-Zellen-Reaktion bei der Inhalationsimpfung 25 Mal stärker als bei der intramuskulären Impfung.

Im Anschluss prüften die Forscher die Immunreaktion bei einer Verabreichung per Nasenspray statt per Inhalation. Diese Verabreichungsform wäre in der klinischen Praxis deutlich einfacher zu realisieren. Das Ergebnis: Die T-Zellen-Reaktion fiel bei dem Nasenspray deutlich geringer aus.

Anschließend prüften die Forscher, ob die geimpften Tiere tatsächlich vor einer Infektion geschützt sind. Dazu setzten sie die Mäuse dem Vaccinia-Virus aus, das normalerweise für Mäuse tödlich ist. „Alle Tiere, die das Vakzin intratracheal erhalten hatten, überlebten diese Virendosis. Die Mäuse in allen anderen Gruppen verloren dagegen nach der Infektion kontinuierlich an Gewicht und starben am siebten Tag„, fasste Irvine die Ergebnisse zusammen.

Das Team hat nun begonnen, auf Basis seiner Erkenntnisse einen Inhalationsimpfstoff gegen Covid-19 zu entwickeln.

Inhalationsimpfung gegen Krebs?

Außerdem erprobten die Forscher noch die Wirkung eines inhalierbaren Impfstoffes gegen Krebsmetastasen – genauer gesagt ein Peptid aus Melanomen. Die Mäuse bildeten im Anschluss an die Verabreichung T-Zellen gegen diese Bestandteile der Hautkrebszellen, was dann eine Bildung von Metastasen in der Lunge durch streuende Melanomzellen verhinderte.

„In den Viren und den Tumor-Experimenten bestätigen wir, dass die T-Gedächtniszellen sich in der Lunge stationieren und dort direkt an der Schleimhautbarriere warten. Sobald dann ein Virus oder eine Tumorzelle auftaucht, können die T-Zellen sie direkt beseitigen„, so Irvine weiter. Prinzipiell wäre es also durchaus auch möglich, in Zukunft eine Inhalationsimpfung zu entwickeln, die vor Krebs schützt.

via MIT