Dokument 1.pdf - OPUS - Universität Würzburg

BLICK
P
Antigen-Gen +
Transportsignat
DNA
/ .
50
Salmonellen
Abb. 1: Salmonellen, hier als
gelbe Stäbchen dargestellt,
können sich in den Vakuolen
von Antigen-präsentierenden
Zellen (APZ) vermehren (1) .
Mit Hilfe eines Transportap­
parates bringen sie das
Antigen-Protein in die
Wirtszelle (2). Nach der
Veränderung des Antigens
werden dessen Bestandteile
auf der Zellober{läche
sichtbar (3) .
Grafik: Pilgrim
Forschungsschwerpunkt
Cytosol
entzündungen, AIDS, Malaria und Schlafkrankheit
fehlen wirksame Impfstoffe. Darum sind Infekti­
onskrankheiten nach wie vor weltweit die Haupt­
todesursache beim Menschen. Vor allem in Ent­
wicklungsländern führen sie zu verheerenden ge­
sundheitlichen und sozialen Problemen. Woran liegt
es, dass gegen bestimmte Infektionskrankheiten
sehr erfolgreiche Impfstoffe vorhanden sind, wäh­
rend gegen andere bisher keine wirksamen Impf­
stoffe entwickelt werden konnten?
Wie wirken Impfstoffe?
Die erfolgreichen "klassischen" Impfstoffe beruhen
zum Teil auf der Verabreichung von abgetöteten
oder weitgehend inaktivierten Erregern oder sie
bestehen aus bestimmten Teilen dieser Erreger. Sie
führen zu einer starken Stimulierung der Abwehr
des Menschen.
In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass das
menschliche Immunsystem aus löslichen Bestand­
teilen, zum Beispiel aus Antikörpern, und aus Zel­
len besteht, die als Fresszellen gefährliche Krank­
heitserreger vernichten können. Durch viele Impf­
stoffe werden nun Abwehrzellen veranlasst, Anti­
körper im Menschen zu bilden_ Dagegen wird der
andere Teil des Immunsystems, die zelluläre Im­
munität, nicht oder nur sehr schwach aktiviert.
Dieser zelluläre Zweig ist jedoch erforderlich, um
Krankheitserreger abzutöten, die im Inneren von
Zellen Zuflucht suchen. Solche Erreger werden auch
als intrazelluläre Krankheitserreger bezeichnet. Ge­
gen viele dieser Mikroben besitzen wir bisher noch
keine geeigneten Impfstoffe. Um diese Lücke in
der Impfstoffentwicklung zu schließen, werden
weltweit zurzeit neue Strategien verfolgt, die so
angelegt sind, dass sie vor allem den zellulären
Zweig des Immunsystems aktivieren wollen.
Bakterien als Transportmittel
Das Prinzip der Immuntherapie durch Impfen be­
steht darin, bestimmte Bestandteile von Krank­
heitserregern in den Organismus einzuführen, um
ihn zur Produktion von Antikörpern oder zur Eta­
blierung einer zellulären Immunität anzuregen .
Die neue Strategie der Impfung mit Hilfe gene­
tisch veränderter Bakterien sieht nun so aus,
dass intrazelluläre Bakterien als Träger verwen­
det werden, um mikrobielle Moleküle oder de­
ren Gene direkt in das Innere bestimmter Im­
munzellen einzuschleusen.
Die mikrobiellen Moleküle werden auch als Anti­
gene bezeichnet, die mit ihnen beladenen Immun­
zellen als Antigen-präsentierende Zellen. Diese sind
für die Auslösung der zellulären Immunität ent­
scheidend: Die in sie eingebrachten oder dort ex­
primierten Antigene werden in kleine Fragmente
zerlegt und dann auf der Oberfläche der Zellen
präsentiert. Auf diese Weise können die gewünsch­
ten zellulären Immunantworten gegen die jeweili­
gen intrazellulären Erreger ausgelöst werden .
Die so erzeugten Impfstoffe werden auch als re­
kombinante Lebendimpfstoffe bezeichnet, da die
bakteriellen Träger lebensfähige und in begrenz­
tem Umfang sogar vermehrungsfähige Mikroorga­
nismen sind, in welche die Gene für schützende
Antigene anderer krankheitserregender Mikroorga­
nismen eingebaut wurden. Diese Antigene werden
dann in unterschiedlicher Form in den Antigen-prä­
sentierenden Zellen hergestellt. Die bakteriellen
Träger dürfen natürlich selbst kein Potenzial besit­
zen, das zu Infektionen führen könnte. Da die
meisten der verwendeten bakteriellen Träger aber
von intrazellulären Erregern abstammen, müssen
diese genetisch so verändert werden, dass sie keine
Krankheiten mehr auslösen können. Derartige bak­
terielle Träger, die wir auch in den von uns entwi­
ckelten rekombinanten Impfstoffen verwenden, sind
vor allem bestimmte Varianten, die von Krankheits­
erregern wie Salmonellen oder Listerien isoliert wur­
den.
Unterschiedlich ist bei den beiden Trägerbakterien
der Aufenthaltsort in den Wirtszellen: Während sich
Salmonellen in einem von einer Membran umge­
benen speziellen Raum, der Vakuole, vermehren,