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Neuer Ansatz für COVID-19-Impfstoff entwickelt
12.05.2021
Ein kombinierter 2-in-1-Ansatz ermöglicht die gleichzeitige Antigen-Präsentation auf Zellen und auf nicht infektiösen virusähnlichen Partikeln.
© LMU
Die anhaltende Covid-19-Pandemie kann nur mit effektiven und sicheren Impfstoffen unter Kontrolle gebracht werden. Wissenschaftler um Alexandru Hennrich und Karl-Klaus Conzelmann (Max von Pettenkofer-Institut der LMU und Genzentrum) und um Christian Pfaller (Paul-Ehrlich-Institut) haben nun mit einem kombinierten Ansatz einen neuartigen Impfstoff-Kandidaten entwickelt, der sich im Tiermodell hochwirksam und sicher zeigte.
Der Impfstoff-Kandidat besteht aus einer selbst-replizierenden RNA, einem sogenannten Replikon, die aus dem Vesikulären Stomatitis-Virus (VSV) abgeleitet ist und Informationen zum Aufbau des immunauslösenden Spike-Proteins des Coronavirus trägt. Im Unterschied zu bisherigen Impfstoffen codiert das neuartige VSV-Replikon dabei nur ein „Minispike“: Präsentiert wird lediglich die Rezeptor-bindende Domäne (RBD) des Proteins. Die Produktion von unwirksamen oder potenziell schädlichen Antikörpern durch das Immunsystem werde dadurch vermieden, sagt Conzelmann. Die RBD-Domäne wird nach der Infektion durch den Vektorimpfstoff auf der Zelloberfläche präsentiert und regt das Immunsystem zur Bildung von Antikörpern gegen SARS-CoV-2 an.
Zudem hat das Minispike die Besonderheit, dass der membranständige Teil einem Rhabdovirus-Protein nachempfunden ist, welches die Replikon-RNA in den infizierten Zellen zwar wieder mobilisieren kann, aber nicht in der Lage ist, weitere Zellen zu infizieren. So werden nicht infektiöse sogenannte virusähnliche Partikel freigesetzt, die das Minispike an ihrer Oberfläche tragen und das Immunsystem nochmals weiter stimulieren. Das System stellt damit eine Kombination aus zwei unterschiedlichen Impfstoffen, einem konventionellen Vektorimpfstoff mit verbessertem Sicherheitsprofil und einem VLP-Impfstoff, dar, den die Wissenschaftler als 2-in-1-Ansatz bezeichnen. Im Tierexperiment konnten sie zeigen, dass nach einer 2-in-1-Impfung sehr hohe Antikörper-Titer produziert werden und dass transgene, für SARS-CoV-2 anfällige Mäuse durch eine einzige sogenannte Single-Shot-Immunisierung zuverlässig vor einer COVID-19-Erkrankung geschützt wurden.
Die Forscher sehen in dem neuen VSV-Minispike-Impfstoff-Ansatz eine mögliche Alternative für die COVID-19-Impfung von Personen mit geschwächtem Immunsystem und einen vielversprechenden Ausgangspunkt für die Entwicklung von Impfstoffen gegen Pathogene, gegen die bisher noch nicht erfolgreich geimpft werden kann.