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HITZESCHOCK-IMPFUNG STOPPT BAKTERIEN

30.03.1999 - (idw) Weizmann Institut

HITZESCHOCK-IMPFUNG STOPPT BAKTERIEN

Bisher betrachtete man Autoimmunreaktionen -- bei denen der Koerper versehentlich eigenes Gewebe angreift -- fast ausschliesslich als Stoerenfriede. Doch nun haben Wissenschaftler des Weizmann Instituts gezeigt, dass es auch moeglich ist, einen Autoimmunmechanismus fuer eine gute Sache "einzuspannen" -- um Eindringlinge von aussen, z.B. Bakterien, abzuwehren. Dieser neue Ansatz koennte zur Entwicklung besserer Impfsera gegen verschiedene Infektionskrankheiten fuehren, moeglicherweise auch zur Behandlung von Tumoren.

Das Auftreten wirkstoffresistenter Bakterienstaemme und die wachsende Besorgnis ueber das Auftreten hartnaeckiger Infektionen machen die Suche nach verbesserten Impfstoffen dringlicher. Aufgabe eines Impfstoffes ist es, die Produktion von Antikoerpern gegen einen Krankheitserreger auszuloesen. Idealerweise sollten die Antikoerper hochwirksam sein, das heisst schnell auftreten, lange halten und sich selbst mit der Zeit verbessern. Solche Antikoerper koennen nur mit Hilfe der T-Zellen des Immunsystems produziert werden, die ihre Dienste anbieten, sobald ein Krankheitserreger erkannt wird. Leider tarnen sich viele infektioese Organismen mit einer Zuckerhuelle, so dass T-Zellen sie nicht ausmachen koennen. In solchen Faellen werden Antikoerper von geringerer Qualitaet produziert, die im Kampf gegen die Krankheit weniger erfolgreich sind.

Um die getarnten Bakterien zu ueberlisten, haben Wissenschaftler einen komplizierten Ansatz ersonnen: Bei der Herstellung verbesserter Impfstoffe binden sie Impfmolekuele an sogenannte "Traegerproteine", die die T-Zellen stimulieren und zur Produktion von Antikoer- pern anregen. Bis jetzt hatten diese Traegerproteine jedoch einen heftigen Nachteil: in den meisten Faellen stammten sie von Diphterie- oder Tetanusbakterien, weshalb sie auch dazu neigten, die Produktion von Antikoerpern gegen sich selbst auszuloesen, ein Prozess, der die Bildung von jenen Antikoerpern, die zur Verhinderung der Krankheit gebraucht werden, stoert.

An diesem Punkt setzt die Innovation des Weizmann Instituts an. Prof. Irun Cohen hatte die geniale Idee, die aus Diphterie- und Tetanuserregern gewonnenen Traeger durch Hitzeschock-Proteine zu ersetzen, so genannt, weil sie vom Koerper in Reaktion auf Stress produziert werden. Der Mensch kommt mit einer natuerlichen Immunitaet gegen diese Proteine auf die Welt, von denen bekannt ist, dass sie T-Helferzellen anregen.

"Hitzeschock-Proteine sind perfekte Verstaerker der T-Helferzell-Reaktion, doch weil sie Teil des Auto- immunsystems sind -- der Koerperreaktion gegen eigene Bestandteile -- hat bisher keiner daran gedacht, ihre Aktivitaet umzudirigieren und zur Abwehr externer Bedrohungen wie Infektionen einzusetzen," meint Cohen. Gemeinsam mit Prof. Mati Fridkin sowie Dr. Stephanie Konen-Waisman und Dr. Avi Cohen fuehrte er die Studie durch, die in der Februarausgabe des Journal of Infectious Diseases veroeffentlicht wurde.

Die Wissenschaftler immunisierten Maeuse mit einem Impfserum, das aus einem Hitzeschock-Protein-Traeger bestand, an das ein Molekuel mit Zuckermantel angeheftet war, das zu einem gefaehrlichen Pneumococcus-Bakterium gehoert. Die geimpften Maeuse wurden dann mit einer toedlichen Dosis der Bakterien infiziert. Normalerweise reichen 2-3 Bakterien dieser Art aus, um eine ungeschuetzte Maus innerhalb von ein bis zwei Tagen zu toeten. In der Studie bot die Impfung fast vollstaendigen Schutz gegen eine bakterielle Armee von mehreren Millionen. Dieser Schutz war tausendmal groesser als der eines handelsueblichen Pneumococcus-Impfstoffs. Letzterer kann die Infektion nur teilweise und bei Angriffen von bis zu 1000 Bakterien abwehren.

Das Weizmann-Team moechte nun die Wirksamkeit des neuen Ansatzes -- die Firma Yeda Research and Development Co. hat die Patentrechte bereits gesichert -- testen, und zwar fuer Impfungen gegen Tuberkulose und Virusinfektionen. Die Wissenschaftler denken auch ueber eine Impfung nach, die in der Krebstherapie eingesetzt werden koennte, da das Immunystem angeregt wuerde, Tumorzellen anzugreifen und ihre Ausbreitung zu verhindern.

Prof. Cohen ist Leiter des am Weizmann Institut bestehenden Robert-Koch-Minerva-Zentrums fuer die Erforschung von Autoimmunkrankheiten, sowie Leiter des Jerusalemer Zentrums zur Erforschung neu entstehender Krankheiten.

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