von Gertrud U. Rey
Es ist kalt draußen. Mein Hals ist kratzig, ich kann nicht aufhören zu niesen und ich habe eine laufende Nase. Dies sind die typischen Symptome einer Infektion mit dem humanen Rhinovirus (HRV), besser bekannt als Erkältung. Der durchschnittliche Erwachsene leidet an zwei bis vier Erkältungen pro Jahr, während das durchschnittliche Kind bis zu zehn Infektionen pro Jahr erleiden kann, was eine erhebliche wirtschaftliche und öffentliche Gesundheitsbelastung verursacht.
Es gibt drei Arten von HRV – Arten A, B und C. Da diese etwa 170 verschiedene Stämme mit relativ geringer kreuzprotektiver Immunität zwischen ihnen umfassen, wurde ein vorbeugender Impfstoff gegen HRV in der Vergangenheit als praktisch unmöglich angesehen. Ein wirksamer Impfstoff müsste multivalent sein, was bedeutet, dass er Antigene für viele verschiedene Stämme enthalten müsste. Die Anzahl der antigenen Stämme, die ein Impfstoff enthalten kann, ist begrenzt durch das Flüssigkeitsvolumen, das einem Patienten injiziert werden kann (typischerweise 0,5 ml für einen Erwachsenen), und die Konzentration der Antigene, die in dieses Volumen passen können. Viele Impfstoffe enthalten auch ein Adjuvans, ein Mittel, das die Immunantwort auf ein Antigen verstärkt und / oder verlängert. Das Hinzufügen eines Adjuvans zu einem Impfstoff begrenzt die Anzahl der Antigene, die ein injizierbares Volumen aufnehmen kann, weiter.
Aufgrund dieser Einschränkungen sind multivalente Impfstoffe in der Regel höchstens drei- oder vierwertig und enthalten Antigene für drei oder vier Stämme. Der jüngste technologische Fortschritt hat jedoch die Herstellung von Impfstoffen mit höheren Valenzen ermöglicht. So schützt beispielsweise der humane Papillomavirus-Impfstoff Gardasil 9 von Merck vor neun verschiedenen Virusstämmen, während der Pneumokokken-Impfstoff Pneumovax 23 vor 23 verschiedenen Bakterienstämmen schützt.
Diese Fortschritte in der multivalenten Impfstoffwissenschaft haben zu erneuten Bemühungen zur Herstellung eines Rhinovirus-Impfstoffs geführt. Eine Gruppe an der Emory University hat kürzlich gezeigt, dass die intramuskuläre Verabreichung von multivalenten HRV-Impfstoffen, die eine ausreichend hohe Konzentration an Formalin-inaktivierten HRV enthalten, neutralisierende (d. H., virusinaktivierende) Antikörper gegen die meisten, wenn nicht alle injizierten Antigene.
Erste Experimente an Mäusen mit hochkonzentrierten 10-valenten und 25-valenten Impfstoffen waren vielversprechend. Eine erste Dosis des 10-wertigen Impfstoffs induzierte neutralisierende Antikörper gegen fünf von zehn Stämmen, während eine Auffrischungsdosis neutralisierende Antikörper gegen alle 10 Stämme induzierte. Der 25-wertige Impfstoff induzierte neutralisierende Antikörper gegen 18 von 25 Stämmen nach einer ersten Dosis und gegen 24 von 25 Stämmen nach einer Auffrischungsdosis.
Um die Anzahl und Konzentration von Antigenen in einer injizierbaren Dosis erhöhen zu können, verwendeten die Autoren als nächstes Rhesusaffen als Tiermodell, bei dem ein größeres Inokulumvolumen verwendet werden konnte. Die Immunisierung von zwei Tieren mit einer ersten Dosis eines 25-wertigen Impfstoffs induzierte neutralisierende Antikörper gegen 24 von 25 Stämmen in einem Tier und gegen alle 25 Stämme im zweiten Tier. Eine Auffrischungsdosis dieses Impfstoffs erzeugte bei beiden Tieren neutralisierende Antikörper gegen alle 25 Stämme. Eine erste Dosis eines 50-wertigen Impfstoffs bei zwei weiteren Tieren induzierte neutralisierende Antikörper gegen 41 bzw. 45 der Eingangsstämme bei den beiden Tieren, während eine Auffrischungsdosis diese Zahl auf 49 von 50 Stämmen für beide Tiere erhöhte. Die Autoren spekulieren, dass die größere Bandbreite der Reaktion, die bei Makaken im Vergleich zu Mäusen nach einer ersten Dosis beobachtet wurde, auf Unterschiede zwischen den Tierarten zurückzuführen sein könnte oder dass Makaken aufgrund ihrer Größe höhere Eingangskonzentrationen erhalten können, was ein größeres Inokulumvolumen ermöglicht.
Die Studie hatte einige Einschränkungen. Erstens enthielt keine der Formulierungen HRV-C-Antigene, die für pädiatrische Populationen besonders wichtig sind. Zweitens, obwohl die Autoren erwähnen, dass die Auffrischungsdosis des 10-wertigen Impfstoffs dazu führte, dass Serumantikörper in Mäusen 230 Tage nach dem Boost persistierten, bieten sie keine zusätzlichen Informationen darüber, ob diese Antikörper über diese Zeit hinaus persistierten und ob Antikörper, die aus einem der anderen Impfstoffe hergestellt wurden, zeigten das gleiche Maß an Persistenz. Drittens waren die Antikörperantworten typspezifisch und nicht kreuzneutralisierend, was bedeutet, dass ein Antikörper, der als Reaktion auf einen antigenen Stamm produziert wurde, nur diesen spezifischen Stamm erkannte. Dennoch deuten andere Studien darauf hin, dass selbst in Abwesenheit von kreuzreaktiven Antikörpern kreuzreaktive CD8-T-Zellen die Clearance des Virus fördern können. Viertens induziert die intramuskuläre Verabreichung von inaktivierter HRV nur Serumantikörper und normalerweise keine Schleimhautimmunantworten, die als erste Verteidigungslinie zum Schutz der oberen Atemwege vor HRV-Infektionen wichtig sind.
Da Mäuse und Rhesusaffen keinen Zelloberflächenrezeptor haben, der HRV bindet, konnten die Autoren keine Challenge-Studien durchführen, was bedeutet, dass sie die immunisierten Tiere nicht mit Lebendvirus infizieren konnten, um zu sehen, ob die Impfung wirksam war Krankheit verhindern. Ebenfalls, Tiermodelle sagen die Ergebnisse beim Menschen oft nicht vollständig voraus, Ein Phänomen, das von Marc Girard und Stanley Plotkin humorvoll als „Mäuse lügen und Affen übertreiben“ beschrieben wird.“ Daher kann die wahre Wirksamkeit eines Impfstoffs beim Menschen nur durch Human-Challenge-Studien gemessen werden.
Trotz ihrer Einschränkungen legt diese Studie nahe, dass es möglich ist, einen breit neutralisierenden Impfstoff gegen viele verschiedene Arten von HRV herzustellen, indem ein einfacher Impfansatz verwendet wird. Die Autoren hoffen, eine Adjuvans enthaltende 83-valente HRV-A-Formulierung herzustellen, die in einer Dosis von 0,5 ml verabreicht werden kann. Hoffentlich bringt uns dies der Vorbeugung der Erkältung einen Schritt näher.