Epitop-basierte Immunisierung

Staphylococcus aureus-Infektionen – Impfung in Sicht?

Die zunehmende Antibiotika-Resistenz wie beim Methicillin-resistenten-S. aureus (MRSA) stellt therapeutische Herausforderungen an die Medizin. Die aktive und passive Immunisierung gegen multiresistente bakterielle Erreger wird als potentiell wertvolle Alternative zur Antibiotikatherapie bei der Prophylaxe und Behandlung von bakteriellen Infektionen angesehen.

MRSA

Zahlreiche senffarbene, kugelförmige, Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA)-Bakterien (digital gefärbt) | NIAID, public domain

Staphylococcus aureus (S. aureus) zählt weltweit zu den wichtigsten Erregern von Infektionen beim Menschen. S. aureus verursacht lebensbedrohliche Erkrankungen wie tiefe Wundinfektionen, Sepsis, Endokarditis, Pneumonien oder Osteomyelitis. Zunehmende Antibiotika-Resistenzen stellen Herausforderungen dar. Umso wichtiger wären Impfungen gegen die Erreger. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene der Medizinischen Fakultät und der Uniklinik Köln sowie des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) haben kürzlich eine mögliche neue Impfstoffstrategie beschrieben.

Zahlreiche Impfstoffkandidaten bisher ohne Erfolg

In der Vergangenheit wurden gegen S. aureus schon zahlreiche Impfstoffe entwickelt, allerdings blieben diese in den klinischen Prüfphasen durchweg ohne Erfolg. „Für die zukünftige Impfstoffentwicklung bedeutet dies, dass die klassischen Ansätze der Impfstoffentwicklung qualitativ verändert werden müssen, um einen Durchbruch für einen effektiven Impfstoff gegen S. aureus zu erhalten“, erklärt Univ.-Prof. Dr. Martin Krönke, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene der Universität zu Köln und Letztautor des veröffentlichten Papers.

MRSA-Infektionen im Krankenhaus

Methicillinresistente Staphylococcus-aureus-Stämme (MRSA) waren in den 1990er-Jahren das beherrschende Hygienethema. Rundfunk, Presse und Fernsehen präsentierten regelmäßig dramatische Erkrankungsfälle.

weiterlesen

Epitope in den Impfantigenen präzise lokalisiert

Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät und der Uniklinik Köln haben nun nach jahrzehntelanger Forschung eine neue vielversprechende Impfstoffstrategie gegen S. aureus veröffentlicht. Nachdem sie zunächst mehrere S. aureus Antigene als potentielle Vakzine-Kandidaten charakterisiert hatten, sind sie einen Schritt weitergegangen. Mit Hilfe von monoklonalen Antikörpern, die eine schützende Wirkung im Infektionsmodell zeigten, konnte Dr. Alexander Klimka, Leiter einer Forschergruppe des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF), am Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene deren Bindungsstellen, die sogenannten Epitope, in den Impfantigenen präzise lokalisieren.

Eingrenzung auf ein 12-Aminosäuren kleines Epitop

„Bei dem S.aureus-Protein Coproporphyinogen III Oxidase (CgoX) konnten wir das Epitop auf einen 12-Aminosäuren umfassenden Abschnitt eingrenzen. Das Besondere dieser Arbeit ist, dass es gelang, mit diesem winzig kleinen Abschnitt von CgoX eine schützende Immunantwort gegen die S. aureus-Infektion auszulösen. Die Eingrenzung des Impfstoffes auf ein 12-Aminosäuren kleines Epitop stellt eine bisher unerreichte Präzision eines Impfstoffkandidaten gegen S. aureus dar“, so Prof. Krönke weiter.

Besonders erfreulich sei auch die Beobachtung gewesen, dass mehr als 97 Prozent von über 35.000 untersuchten klinischen S. aureus-Stämmen dieses Epitop unverändert aufweisen und somit der Impfstoffkandidat eine breite Wirkung erzielen werde. „Die Epitop-basierte Immunisierung stellt eine neue Qualität in der Impfstoffentwicklung dar, weil zu erwarten ist, dass weit weniger unerwünschte Immunreaktionen erfolgen als sie bei der Verwendung von Gesamteiweißstoffen oder gar abgetöteten Erregern immer wieder festzustellen sind“, so Prof. Krönke abschließend.

 

Literatur:

Alexander Klimka, Sonja Mertins, Anne Nicolai, et al.: Epitope-specific immunity against Staphylococcus aureus coproporphyrinogen III oxidase. npj Vaccines 2021, DOI: 10.1038/s41541-020-00268-2.

 

Quelle: idw/Uniklinik Köln