Hilfsmittel zum Schutz

So lassen sich Viren als Impfstoffe nutzen

HZI-Forscher haben herausgefunden, wie sie entschärfte Viren besonders effektiv als Impfstoff einsetzen können.

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Humanen Papillomvirus.

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Humanen Papillomvirus. | Wikimedia Commons

Viren sind lästige und häufig gefährliche Krankheitserreger, viele von ihnen bleiben aber gut versteckt und verursachen nur milde bis gar keine Krankheiten. Diese Viren können in veränderter Form als Hilfsmittel zum Schutz vor anderen Erregern dienen. Ihre infektiösen Eigenschaften machen sich Forscher zunutze, indem sie die krankmachenden Bestandteile ausschalten, die entschärften Viren mit Bruchstücken anderer, gefährlicher Krankheitserreger beladen und dieses Konstrukt mittels Impfung in den Körper einbringen. So lernt der Körper die Moleküle der gefährlichen Erreger kennen – die Abwehrzellen bilden ein immunologisches Gedächtnis. An sich harmlose Viren können somit den Immunschutz gegen tödliche Infektionserreger vermitteln.

Optimale Position für die Bruckstücke

Kommt der Körper nochmals mit dem Erreger in Kontakt, erkennt das Immunsystem die Moleküle schnell wieder und neutralisiert den Erreger, bevor er eine Krankheit auslöst. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben nun herausgefunden, dass für die Stärke der Immunantwort entscheidend ist, an welcher Stelle die Bruchstücke in den Trägervirus eingebracht werden und welches die optimale Position dafür ist. Diese Erkenntnisse sind entscheidend, um den Einsatz von Viren als Impfstoff weitgehend zu optimieren und Impfstoffe mit geringem Gefahrenpotenzial zu entwickeln. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler kürzlich.

Impfung

Impfungen gegen gefährliche Infektionskrankheiten gehören zu den größten Errungenschaften der Medizin. Doch es gibt noch immer Impflücken in allen Altersstufen. Die Masern-Impfquoten von Schulanfängern haben sich in den meisten Bundesländern erneut leicht verbessert.

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Herpes-Viren bilden eine große Familie

Herpes-Viren bilden eine große Familie aus mittlerweile über 200 bekannten Mitgliedern. Neun davon befallen gezielt den Menschen und verbleiben nach der Erstinfektion meist ein Leben lang im Körper. Eines dieser Viren ist das Cytomegalievirus (CMV), das mindestens 40 Prozent aller Erwachsenen in Deutschland in sich tragen. Meist bleibt es inaktiv, kann aber zum Beispiel durch eine Immunschwäche aktiviert werden und Schäden an verschiedenen Organen verursachen. Das Virus löst eine sehr starke Reaktion des Immunsystems aus, bei der eine große Anzahl bestimmter Immunzellen – sogenannte T-Zellen – gegen das Virus gebildet wird. Dabei merken sich die Immunzellen bestimmte Bausteine der Viren, die sie bei einer erneuten Infektion erkennen und somit gleich die passende Abwehrreaktion einleiten können. Diese Eigenschaften können Forscher nutzen, um CMV für Impfungen einzusetzen: In das Erbmaterial künstlich abgeschwächter Cytomegalieviren bauen sie Genfragmente anderer Viren ein und schleusen sie in den Körper. Dort veranlasst CMV, dass das eingebaute Genfragment in Proteine übersetzt wird, die der Körper als fremd erkennt und T-Zellen gegen sie bildet. Dabei dienen immer nur kurze Abschnitte als Erkennungssequenz, und nicht alle führen zu einer starken Bildung von Abwehrzellen.