Infektionen mit Mycobacterium tuberculosis gehören weltweit zu den häufigsten Todesursachen. Jedes Jahr infizieren sich nach Erhebungen der Weltgesundheitsorganisation WHO über zehn Millionen Menschen mit den Bakterien – etwa jede Sekunde kommt ein weiterer hinzu. Bislang existiert kein wirksamer Impfstoff. Die einzige zugelassene Impfung gegen Tuberkulose erfolgt mit Bacillus Calmette-Guérin (BCG) – einem aus Rindertuberkelbakterien entwickelten Lebendimpfstoff. Dieser schützt jedoch nur vor der frühkindlichen Miliartuberkulose und nicht vor der weltweit verbreiteten Lungentuberkulose, an der Erwachsene erkranken. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Infektionsimmunologie am TWINCORE beschreiten neue Wege bei der Suche nach einem effektiven Impfstoff gegen Tuberkulose. Im Journal Frontiers in Immunology veröffentlichten sie jetzt alternative Angriffspunkte im Immunsystem für eine neue Impfstrategie.
„Neue Impfstoffentwicklungen gegen die Lungentuberkulose basieren fast durchgängig auf denselben Prinzipien wie der BCG Impfstoff und sprechen immer dieselben Rezeptorfamilien auf den Immunzellen an“, sagt Dr. Luciana Berod, Leiterin der Arbeitsgruppe Wirt-Pathogen Interaktionen und Immunmetabolismus. Auch wenn sie im Labor noch vielversprechend erscheinen, versagen diese Impfstoffkandidaten dann in den klinischen Studien. Das Team um Luciana Berod hat nun Dendritische Zellen (DC) als potentielle Zielzellen für die Tuberkuloseimpfung untersucht. Dendritische Zellen sind antigenpräsentierende Zellen, die eine zentrale Rolle in der zweiten Phase der Erregerabwehr spielen: bei der adaptiven Immunantwort. Allerdings steckt die Entwicklung von DC-Impfstoffen noch in den Anfängen. Sie sind bislang noch inneffektiv und sehr kostspielig und daher nicht für die Regionen geeignet, in denen die Tuberkulose am schlimmsten wütet: die armen Länder der Welt.
Also müssen neue Angriffspunkte gefunden werden: „Unter den zahlreichen Rezeptoren der Dendritischen Zellen, sind die sehr spezifisch exprimierten C-Typ-Lektine, so genannte CLRs, besonders geeignete Ziele für eine Impfung gegen Tuberkulose“, sagt Lis Noelia Velasquez, Wissenschaftlerin im Team von Luciana Berod. C-Typ-Lektine erkennen fremde Zuckerstrukturen auf Krankheitserregern, die sich von Zuckerstrukturen auf körpereigenen Zellen unterscheiden und lösen daraufhin eine Immunantwort aus. Und sie eignen sich, um Wirk- oder Impfstoffe in die Immunzellen einzuschleusen. „Mit Hilfe des DC-SIGN Rezeptors aus dieser Rezeptorfamilie können wir gezielt mykobakterielle Antigene in DCs einschleusen. Wir koppeln sie an einen Antikörper, der sich gegen DC-SIGN richtet und induzieren damit spezifische Immunantworten gegen Mycobacterium tuberculosis“, sagt Institutsleiter Prof. Tim Sparwasser. „Damit ist uns gelungen zu zeigen, dass in dem bisher wenig beachteten Rezeptor DC-SIGN das Potential für eine neue Zielstruktur für DC-basierte Tuberkulose-Impfstoffe steckt – oder vielleicht sogar für weitere intrazelluläre Pathogene.“
Kontakt:
Lis Noelia Velasquez,<link mail internal link in current> lis.velasquez(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511 220027-202
Prof. Dr. Tim Sparwasser,<link mail internal link in current> tim.sparwasser(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511 220027-201
Publikation:
L. Velasquez, P. Stüve, M. Gentilini, M. Swallow, J. Bartel, N. Lycke, D. Barkan, M. Martina, H. Lujan, H. Kalay, Y. Van Kooyk, T. Sparwasser, L. Berod (2018) Targeting Mycobacterium tuberculosis Antigens to Dendritic Cells via the DC-SIGN Receptor Induces Strong Th1 Immune Responses. Frontiers in Immunology.