Hoffnung auf Impfung gegen Staphylococcus aureus-Infektionen?
HY-133 soll ihn bekämpfen: den multi-resistenten Keim Staphylococcus aureus (MRSA) (violett gefärbt)
Staphylococcus aureus (S. aureus) zählt weltweit zu den wichtigsten Erregern von Infektionen beim Menschen und gilt als ein gefürchteter Krankenhauskeim. Die aktive und passive Immunisierung gegen multiresistente Stämme wird als potentiell wertvolle Alternative zur Antibiotikatherapie angesehen. Alle bisherigen Impfstoffkandidaten blieben jedoch klinisch erfolglos. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Uniklinik Köln sowie des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) haben nun mit der Epitop-basierten Immunisierung eine neue Impfstrategie gegen S. aureus im Nature Partner Journal NPJ VACCINES beschrieben.
S. aureus verursacht lebensbedrohliche Erkrankungen wie tiefe Wundinfektionen, Sepsis, Endokarditis, Pneumonien oder Osteomyelitis. Dazu stellt die zunehmende Antibiotika-Resistenz wie beim Methicillin-resistenten-S. aureus (MRSA) therapeutische Herausforderungen an die Medizin. 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 des Klinikums der Universität zu Köln.
Die Kölner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 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, Erstautor der Studie und Leiter einer Arbeitsgruppe des DZIF, deren Bindungsstellen, die sogenannten Epitope, in den Impfantigenen präzise lokalisieren.
„Bei dem S. aureus Protein Coproporphyinogen III Oxidase (CgoX) konnten wir das Epitop auf einen 12-Aminosäuren umfassenden Abschnitt eingrenzen“, erklärt Klimka. „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.“
Besonders erfreulich war auch die Beobachtung, 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 wird. „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.
