Nasenspray-Impfstoffe zeigen vielversprechende Ergebnisse gegen Atemwegsinfektionen in frühen Studien
Forscher in Stanford und Harvard entwickeln Nasenspray-Impfstoffe, die breiten Schutz gegen Atemwegsinfektionen bieten, wobei frühe Tier- und Phase-1-Studien am Menschen Sicherheit und potenzielle Wirksamkeit zeigen.
Ein Team der Stanford University hat einen Nasenspray-Impfstoff an Tieren getestet, der gegen alle Erkältungen, Husten und Grippen sowie bakterielle Lungeninfektionen schützen und möglicherweise sogar Allergien lindern könnte. Die Forscher müssen noch klinische Studien am Menschen für ihren „Universalimpfstoff" durchführen.
Der in der Fachzeitschrift Science beschriebene Ansatz trainiert nicht das Immunsystem. Stattdessen ahmt er die Art und Weise nach, wie Immunzellen miteinander kommunizieren. Er wird als Nasenspray verabreicht und versetzt weiße Blutkörperchen in der Lunge – sogenannte Makrophagen – in einen „erhöhten Bereitschaftszustand", sodass sie sofort reagieren können, egal welche Infektion eindringen will.
Die Wirkung hielt in Tierversuchen etwa drei Monate an. Die Forscher zeigten, dass dieser erhöhte Bereitschaftszustand zu einer 100- bis 1.000-fachen Reduktion der Viren führte, die durch die Lunge in den Körper gelangten. Für diejenigen, die dennoch durchkamen, war das restliche Immunsystem „bereit, diese in Rekordzeit abzuwehren."
Das Team zeigte, dass der Impfstoff auch gegen zwei Bakterienarten schützt – Staphylococcus aureus und Acinetobacter baumannii. Die Art, wie er das Immunsystem in Richtung Infektionsbekämpfung lenkt, schien auch die Reaktion auf Hausstaubmilbenallergene zu reduzieren – die ein Auslöser für allergisches Asthma sind.
Der Ansatz stellt eine „radikale Abkehr" von der Art und Weise dar, wie Impfstoffe seit über 200 Jahren entwickelt werden. Aktuelle Impfstoffe trainieren den Körper, eine einzige Infektion zu bekämpfen. Ein Masernimpfstoff schützt nur gegen Masern und ein Windpockenimpfstoff nur gegen Windpocken. So funktioniert Immunisierung, seit Edward Jenner Ende des 18. Jahrhunderts die Impfung entwickelte.
Der Impfstoff wurde in den Experimenten als Nasenspray verabreicht, muss aber möglicherweise über einen Vernebler eingeatmet werden, um die Tiefen der menschlichen Lunge zu erreichen. Es ist nicht bekannt, ob derselbe Effekt bei Menschen erzielt werden kann oder wie lange das Immunsystem im erhöhten Bereitschaftszustand bleiben würde. Es gibt Unterschiede zwischen den Immunsystemen von Mäusen und Menschen, einschließlich der Tatsache, dass die Immunität beim Menschen durch jahrzehntelange Infektionen geformt wird.
Die Forscher planen Studien, bei denen eine Person geimpft und dann absichtlich infiziert wird, um zu beobachten, wie ihr Körper reagiert. Es könnte auch Konsequenzen haben, das Immunsystem über seinen normalen Zustand hinaus zu aktivieren – was Fragen zu Immunerkrankungen aufwirft.
Das Forschungsteam ist der Ansicht, dass das Immunsystem nicht dauerhaft aktiviert sein sollte, und betrachtet einen solchen Impfstoff als Ergänzung zu bestehenden Impfstoffen, nicht als Ersatz. In den Anfangsphasen einer Pandemie, wie Anfang 2020 mit Covid, könnte ein Universalimpfstoff Zeit gewinnen und Leben retten, während ein spezialisierter Impfstoff entwickelt wird. Das andere Szenario ist zu Winterbeginn, wenn die übliche Vielfalt an Wintererregern beginnt, sich auszubreiten.
Separat haben Forscher von Harvard zwei Phase-1-Studien eines Nasensprays mit influenza-spezifischen monoklonalen Antikörpern abgeschlossen und festgestellt, dass es sicher ist – obwohl es die Grippeimpfung nicht ersetzen wird, da es nur wenige Stunden in der Nase verbleibt. Die in Science Translational Medicine veröffentlichten Studienergebnisse bilden die Grundlage für Wirksamkeitsstudien am Menschen und deuten darauf hin, dass das Spray eine Lücke füllen könnte, indem es bei einer Grippepandemie schnell kurzfristigen Schutz bietet, insbesondere für Hochrisikogruppen wie medizinisches Personal.
Das Team evaluierte das CR9114-Nasenspray, das bei Leyden Laboratories in den Niederlanden unter einer Lizenz von Johnson & Johnson entwickelt wurde. Das Team bewertete zunächst die Wirksamkeit des Sprays bei Mäusen und Makaken und demonstrierte Sicherheit bei allen getesteten Dosen und Behandlungsschemata. Bei Makaken betrug die Halbwertszeit von CR9114 etwa drei Stunden, was eine zweimal tägliche Verabreichung erfordert.
Nasale Proben nach der Verabreichung banden Hämagglutinin von Stämmen der Influenza A und B und neutralisierten A(H1N1), A(H5N1) und A(H3N2) besser als Ausgangswertproben. Zweimal tägliche Dosierung schützte Makaken gegen eine Influenzavirus-Belastung.
Phase-1-Studien mit insgesamt 143 gesunden Personen zeigten die Anreicherung von Antikörpern in der Nase, die in Kultur an Influenza A und B binden konnten, was auf ihr neutralisierendes Potenzial hindeutet. Die intranasale Verabreichung erzeugt hohe Antikörperkonzentrationen bei viel geringeren Dosen als intravenöse Antikörperbehandlungen.