Das neu gegründete Start-Up „Vaxxilon“ wird Möglichkeiten von Impfstoffen auf Zuckerbasis erproben. Dafür stehen bis zu 30 Millionen Euro zur Verfügung. Träger der neuen Firma ist das Schweizer Pharma-Schwergewicht Actelion gemeinsam mit der Max-Planck-Gesellschaft.


Spritze mit zwei Tropfen
Foto: Syringe With 2 Drops, ZaldyImg, Flickr, CC BY-SA 2.0

Produktion von Impfstoffen in Zukunft effizienter

Die Entwicklung neuer Impfstoffe ist eine der größten Herausforderungen der modernen Biomedizin. Gleichzeitig bieten sich hier Chancen Krankheiten im besten Fall ganz auszurotten. In der globalisierten Welt, mit immer höheren Bevölkerungszahlen und großer internationaler Vernetzung, treten immer neue Krankheitserreger auf und verbreiten sich zudem schneller. Prognosen wann, wo, was auftreten wird, sind oft schwierig oder gar völlig unmöglich. Die biomedizinische Forschung kann häufig nur reagieren und erst aktiv werden, wenn die neuen Erreger bereits weit verbreitet sind. Noch dazu benötigt die Entwicklung von Impfstoffen relativ viel Zeit und ist aufwendig.

Umfangreiche Studien und mühsame, ineffiziente Produktionsmethoden sind häufig ein Problem. Denn die Impfstoffentwicklung muss stets genau ins Schwarze treffen. Schließlich muss einerseits sichergestellt werden, dass dem menschlichen Immunsystem vorgegaukelt wird, dass es wirklich angegriffen wird. Andererseits darf der Mensch nicht wirklich krank werden. Denn das Immunsystem reagiert nur dann mit einer effektiven Immunantwort, wenn es fremde Bausteine, sogenannte Antigene, erkennt. Es reagiert dann mit der Produktion von Antikörpern, bildet vermehrt Zellen gegen genau diese fremden Bausteine aus und schießt dann sprichwörtlich aus allen Rohren. Ist der Angriff abgewehrt, bildet das Immunsystem eine Art Gedächtniszellen aus. Diese verbleiben auf Jahre im Körper und reagieren äußerst sensitiv, sobald der Organismus wieder in Kontakt mit dem Erreger kommt. Passiert dies nochmals, reagiert das Immunsystem viel schneller und effektiver. Die Krankheit hat keine Chance und bricht gar nicht erst aus. Der Mensch ist immunisiert.


Impfstoffe
Zucker für Impfstoffe: Peter Seeberger, Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, und seine Mitarbeiter erforschen die Chemie und Biologie von Kohlenhydraten und schaffen damit die Basis für die Entwicklung neuer Impfstoffe. © Ulrich Kleiner

Massenhafte Produktion muss günstiger werden

Es ist also eine Gratwanderung: das Immunsystem muss gefordert werden, der Mensch darf im selben Atemzu aber auch nicht erkranken. Häufig werden daher abgetötete Erreger oder markante Bausteine des Krankheitserregers, wie etwa Proteine von der Bakterienzelloberfläche, als Impfstoffe genutzt und den Patienten gespritzt. Ein Krankheitsausbruch ist damit unmöglich. Oft geht diese Schwächung aber zu Lasten der Wirksamkeit.

Ganz so einfach lässt sich das Immunsystem nicht austricksen. Die massenhafte Produktion für Impfstoffe von solchen Bausteinen ist zudem häufig sehr aufwändig. All das macht die Entwicklung teuer und für die Pharmaindustrie wirtschaftlich nicht immer interessant. Häufig ist das ein Problem, wie die Ebola-Epidemie in Westafrika jüngst zeigte.

Impfstoffe auf Zuckerbasis sind neu

Der Ansatz von „Vaxxilon“ ist es, den Zeitraum, der zur Produktion benötigt wird, zu verkürzen. Dazu werden Zucker genutzt. Dieser Methode ist neu. Wichtig ist hier die Unterscheidung zwischen der im generellen Sprachgebrauch als Zucker bezeichneten Glucose und dem was in der Biomedizin unter Zuckern verstanden wird. Hier werden Zucker oft auch Kohlenhydrate oder Saccharide betitelt. Die Vielseitigkeit dieser Kohlenhydrate ist enorm. Dennoch ist die Synthese deutlich einfacher, als etwa von Proteinen, die häufig für Impfstoffe genutzt werden. Noch dazu finden sich auf zahlreichen biologischen Membranen, also Oberflächen, sogenannte Polysaccharidketten. Hier setzt die Forschung von Vaxxilon an. Eine leichtere Synthese bedeutet mehr Möglichkeiten, schneller zu erproben. Das führt dazu, dass viel mehr Varianten erstellt und auf Wirksamkeit geprüft werden können, als dies mit gängigen Methoden möglich wäre. Besonderer Trumpf ist die Idee dieses Verfahren weitestgehend zu automatisieren. Das menschliche Immunsystem ist zudem sehr empfindlich gegenüber bakterientypischen Zuckern, die Vaxxilon vor allem benutzen möchte. Seit Jahrtausenden ist es darauf trainiert Bakterienzucker zu erkennen und effektiv zu bekämpfen. Vaxxilon hofft also zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen zu können: Beschleunigte Herstellung mit erhöhter Wirksamkeit zu verbinden.

„Ich bin davon überzeugt, dass die neuen Impfstoffe dank der Agilität und Flexibilität eines kleinen Unternehmens in Kombination mit den Finanzmitteln von Actelion in die klinische Testphase eintreten können und den betroffenen Patienten schnell und effizient zur Verfügung stehen werden.“ betont Max-Planck-Direktor Peter Seeberger.

Quelle: Max Planck Gesellschaft

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