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Impfstoff gegen Ebola

Schon im kommenden Jahr könnte ein hochwirksamer Impfstoff gegen das gefürchtete Ebola-Virus in den besonders gefährdeten Ländern Afrikas zur Verfügung stehen. Grund für diesen Optimismus ist der Ausgang mehrerer Studien mit fast 6000 Menschen, die vorwiegend in Guinea in direkten oder indirekten Kontakt mit Ebola-Infizierten Personen gekommen waren, und die den neuen Impfstoff „rVSV-ZEBOV“ bekommen hatten.

In der Fachzeitschrift The Lancet berichten Forscher um die WHO-Angestellte Dr. Ana Maria Henao-Restrepo über Einzelheiten: Demnach wurden die Teilnehmer der Studie nach dem Losverfahren entweder sofort geimpft, oder mit einer Verzögerung von drei Wochen. In der ersten Gruppe waren nach zehn Tagen keine Viren mehr festzustellen, in der zweiten Gruppe erkrankten dagegen 23 Menschen an der Seuche. Knapp drei Monate lang schauten die Forscher auch nach möglichen Nebenwirkungen von rVSV-ZEBOV. Dabei kam es zu einem Fall von extrem hohem Fieber und einer Überempfindlichkeitsreaktion, die beide glimpflich ausgingen. Ansonsten traten lediglich milde Nebenwirkungen auf Kopfweh, Müdigkeit und Muskelschmerzen.

„Beim nächsten Mal gewappnet“ – WHO-Direktorin Kieny (Foto: WHO)

Der Impfstoff, der auf einem gentechnisch veränderten Virus (VSV) basiert, war zuvor an Affen getestet worden, wo er Neuinfektionen zu 100 Prozent verhindern konnte. Bei bereits infizierten Tieren verhinderte rVSV-ZEBOV den Ausbruch der Krankheit immerhin in jedem zweiten Fall. rVSV-ZEBOV wirkt möglicherweise nicht gegen alle Stämme des Ebola-Virus gleich gut. Besonders effektiv verhindert der Impfstoff aber den Ausbruch der Zaire-Variante von Ebola, die mit einer Sterblichkeit von bis zu 90 Prozent zu den tödlichsten Infektionskrankheiten überhaupt zählt.

Die Globale Impfallianz GAVI hat fünf Millionen Dollar zugesagt, um einen Vorrat von 300.000 Dosen des Impfstoffes anzulegen. „Wenn die nächste Epidemie kommt, werden wir gewappnet sein“, sagt die Studienleiterin Dr. Marie-Paule Kieny, Stellvertretende Generaldirektorin für Gesundheitssystem und Innovation der WHO in Genf.

(eine ausführliche Fachversion dieser Nachricht ist erschienen am 4. Januar 2017 bei Medscape)

Quellen:

Ein Impfstoff braucht noch Zeit

Mit allen Tricks kämpfen die Forscher heute gegen das Aids-Virus (HIV). Ohne Übertreibung lässt sich wohl behaupten, dass noch niemals innerhalb so kurzer Zeit so viel über einen Krankheitserreger gelernt worden ist. Warum, so fragt sich die sensibilisierte Öffentlichkeit, gibt es dann aber „noch immer“ keinen Impfstoff gegen Aids?

Das AIDS-Virus unter dem Elektronenmikroskop (Von CDC/Dr. Edwin P. Ewing, Jr via Wikipedia)

Eine
ganze Reihe von Viren lassen sich in
abgetöteter oder abgeschwächter Form
direkt als Impfstoff verwenden. Sie
verpassen der Immunabwehr einen
regelrechten „Denkzettel“, indem sie
den weißen Blutzellen ihre
Bestandteile präsentieren. Da diese
Bestandteile (es handelt sich um
kurze Abschnitte der Eiweiße, aus
denen die Impfviren zusammengesetzt
sind) im Körper normalerweise nicht
vorhanden sind, werden sie als
„fremd“ erkannt und von Freß- und
Killerzellen attackiert.

Das Immunsystem „merkt“ sich diese
Begegnungen und hält sich ein Arsenal
spezialisierter Zellen auf Vorrat,
die bei einer nochmaligen Begegnung
mit den Fremdeiweißen sofort
losschlagen: Alles Fremde wird von
Macrophagen aufgefressen,
Killerzellen können die Feinde ebenso
durchlöchern wie befallene
Abwehrzellen, Antikörper hängen sich
an die Eindringlinge und machen sie
bewegungsunfähig; Bakterien können
mit Hilfe körpereigener Eiweiße (dem
Komplementsystem) gar vollständig
aufgelöst werden. Mit dieser Methode
war man gegen Masern und die
Kinderlähmung erfolgreich, die Pocken
wurden damit als bisher einzige
Krankheit offiziell ausgerottet.

Das Aids-Virus allerdings versteckt
sich genau in den Zellen, welche eine der Säulen der körpereigenen Abwehr sind: Bereits kurz nach dem Eindringen ist das Überleben des Virus direkt mit dem seines Wirtes gekoppelt. Es kommt also darauf an, möglichst schon diesen Vorgang zu verhindern. Dabei helfen die sehr genauen Vorstellungen, die man in den letzten Jahren über die Moleküle gewonnen hat, welche bei diesem Prozess eine Schlüsselrolle spielen.

Um die Kopplung von Virus und Immunzelle zu verhindern, welche mit dem Eindringen von HIV endet, werden heute massenhaft sogenannte CD4-Moleküle aus gentechnischer Produktion in das Blut bereits befallener Patienten gespritzt, welche die Ankerstelle des Virus blockieren und den fatalen Erstkontakt mit der Wirtszelle verhindern.

In einem besonders raffinierten Verfahren wurden auch „molekulare Zwitter“ hergestellt, deren eine Hälfte von CD4 gebildet wird und deren andere Hälfte dem Bruchstück eines Antikörpers entspricht. Bei diesen „Immunadhäsinen“, die sich ebenfalls bereits in der Erprobung befinden, bindet der CD4-Teil an das Virus, und der freibleibende Antikörperteil lockt eine ganze Reihe von Eiweißen an, die das Virus unter günstigen Umständen zerstören können. Beide Methoden hätten den Vorteil, dass sie von dem hochvariablen Aids-Virus nicht umgangen werden könnten. Jede Veränderung nämlich, die eine Bindung von CD4 verhindert, würde gleichzeitig dem Virus den Eintritt in die Wirtszelle verwehren.

Dennoch liegt das Fernziel der Forscher natürlich darin, einen wirklichen Impfstoff zu produzieren und nicht nur das Fortschreiten der tödlichen Krankheit zu verlangsamen. Eine ganze Reihe von Viren lassen sich zwar in abgetöteter Form als Impfstoff verwenden. Bei HIV allerdings hätten einzelne Viren, welche die Neutralisation unbeschadet überstehen, fatale Folgen. Es ist also höchste Vorsicht geboten.

Prinzipiell scheint die Methode aber auch bei HIV aussichtsreich zu sein. So gelang es, Makaken vor dem Affenvirus SIV zu schützen, einem nahen Verwandten des menschlichen Aids-Virus. Eine amerikanische Forschergruppe benutzte in diesem Versuch Formalin, um gereinigte Viren zu inaktivieren. Kurz nach der Impfung wurden zehn Tiere mit einer hohen Dosis intakter Viren beimpft, von denen neun die normalerweise tödliche Infektion überlebten.

In Rotchina war man bei einem weiteren nahen Verwandten von HIV erfolgreich. Es handelt sich um ein EAV genanntes Pferdevirus, das ebenso wie das menschliche Aids-Virus der Familie der Lentiviren angehört. Die infektiöse Pferdeanämie, die vor 25 Jahren noch ein großes Problem darstellte, ist heute in China kein Thema mehr. Bemerkenswerterweise wurde die Vakzine durch Dr. R. X. Chen schon in den siebziger Jahren entwickelt, fast 15 Jahre vor der Entdeckung von HIV.

Schließlich gelang es bereits mehreren Arbeitsgruppen, jeweils einige wenige Schimpansen erfolgreich zu impfen – teilweise mit kompletten abgetöteten Viren, teils auch mit Bruchstücken von HIV aus gentechnischer Produktion oder mit einer Kombination beider Impfungen. Versuche mit dem nächsten Verwandten des Menschen sind besonders aussagekräftig, auch wenn die Experten durch die Bank vor übertriebenen Erwartungen warnen. So ist es sehr problematisch aus der geringen Zahl der Versuchstiere (Schimpansen sind eine geschützte Art, ausgesprochen teuer im Unterhalt und nur langsam nachzuzüchten) zuverlässige Aussagen abzuleiten, wie sie für klinische Versuche am Menschen Voraussetzung sind.

Die Dauer des vermittelten Impfschutzes lässt sich zur Zeit ebenso wenig ermessen wie die Anzahl (und Kosten) der nötigen Impfungen. Selbst wenn diese Fragen geklärt sind müssen erst noch eine ganze Reihe ethischer Probleme gelöst werden, die von der Produkthaftung über die Auswahl der ersten Probanden bis zur Unterscheidung zwischen HIV-Infizierten und dem geimpften Personenkreis reichen. Eine weltweite Impfkampagne ähnlich der, die zur Ausrottung der Pocken führte, bleibt jedenfalls vorerst nur ein Traum.

(In gekürzter Form erscheinen in der WELT am 30. November 1990. Letzte Aktualisierung am 12. Mai 2017)

Aids-Impfstoff bei Schimpansen erfolgreich?

Ermutigende Resultate bei der Erprobung eines Aids-Impfstoffes an zwei Schimpansen melden Wissenschaftler des Pasteur Instituts in Paris. Sie impften jeden Affen gleich dreimal, und zwar jeweils mit verschiedenen, aber ähnlichen Substanzen. Die Tiere erhielten einen gereinigten Eiweißstoff aus der Hülle des Virus (gp 160) und ein künstlich hergestelltes Eiweißbruchstück (V3), das einem Virusprotein ähnlich ist.

Nach sechs Monaten konnte selbst mit der besten Nachweismethode kein Erbmaterial des Aids-Virus mehr im Blut entdeckt werden. Die Forscher warnen allerdings vor übertriebenen Hoffnungen. Derzeit könne man noch nicht sicher sein, dass der Impfschutz gegen HIV komplett sei. Man müsse die nächsten sechs Monate abwarten, um sichergehen zu können. Bevor die Impfung mit V3 an Patienten erprobt werden kann, muss sie nochmals erfolgreich an Schimpansen wiederholt werden.

(erschienen in der WELT am 23. Mai 1990)

Was ist daraus geworden? Etwa 80 verschiedene Studien mit Impfstoffen gegen HIV hat es bisher gegeben, darunter auch solche, die V3 und/oder gp160 enthielten. Dennoch gibt es bis heute keine Vakzine, die vor Ansteckung schützt.

Aids-Forschung im Jahr 1990

Die Immunschwächekrankheit Aids wurde erstmalig im Juni 1981 bei jungen amerikanischen Homosexuellen festgestellt. Zwei Forschergruppen, eine französische um Luc Montagnier am Pariser Pasteur-Institut und eine amerikanische um Robert Gallo am amerikanischen Krebsinstitut waren es, die das Virus als erste isolieren und in Zellkulturen vermehren konnten.

Ein Aids-Virus beim Verlassen einer infizierten Zelle (Foto: NIH via Wikipedia)

Damit war die Grundlage für eine weitere Erforschung des Virus gelegt. Montagnier verkündete die Entdeckung im Oktober 1983, erst Jahre später einigte man sich auf den Namen HIV (Humanes Immundeffizienz Virus). Die weitere Entwicklung vollzog sich mit rasender Geschwindigkeit: Noch im gleichen Jahr der Entdeckung stand ein Bluttest zur Verfügung, mit dem die Infektion nachgewiesen werden konnte. In mehreren Labors wurde das genetische Material des Virus isoliert (geklont) und in seine Bestandteile zerlegt.

Man fand ein sehr kompliziertes Regelwerk mit dem HIV sich lange Zeit unbemerkt in infizierten Zellen aufhalten kann, um dann schlagartig neue Viruspartikel zu produzieren. 1984 gelang es Robin Weiss, dem Direktor des Londoner Krebsforschungsinstitutes, das Virus an der Infektion seiner Wirtszellen zu verhindern – zumindest im Reagenzglas. Weiss blockierte dafür die Bindungsstellen von HIV mit einem Antikörper, ein Ansatz der heute bereits im Stadium der klinischen Erprobung ist.

1985 fand Montagnier ein zweites Aids-Virus (HIV-2) in Blutproben von Patienten, die lange Zeit in Guinea-Bissau gelebt hatten, einer ehemaligen portugiesischen Kolonie in Westafrika. In der Zwischenzeit hat man auch mehrere HIV-Verwandte gefunden, die Affen infizieren. Obwohl die Entstehung des Virus noch nicht völlig geklärt ist, spricht vieles dafür, das HIV vor spätestens 25 Jahren im westlichen Afrika zum ersten Mal auf den Menschen übertragen wurde.

Auf der Suche nach Medikamenten die das tödliche Virus stoppen können wurden tausende von möglichen Substanzen erprobt. So hatte beispielsweise die Arbeitsgruppe von Samuel Broder am Nationalen Krebsinstitut der USA schon im Frühjahr 1985 unter 300 getesteten Substanzen 15 gefunden, die die Vermehrung des Virus im Reagenzglas unterbinden können. Als besonders erfolgversprechend erschien AZT (Azidothymidin), das im Juli 1985 an den ersten Patienten abgegeben wurde. Im Herbst 1986 hatten Studien an 12 amerikanischen Kliniken gezeigt, dass AZT die Lebenserwartung von Aids-Patienten erhöht und die Lebensqualität verbessern kann. Eine Heilung durch AZT ist allerdings nicht möglich, auch sind die Nebenwirkungen erheblich, so dass AZT nicht von allen Betroffenen eingenommen werden kann. Andere Medikamente wie Dideoxyinosin (DDI), die dem AZT in Struktur und Wirkungsweise sehr ähnlich sind, befinden sich derzeit in Erprobung. Vorläufig allerdings bleibt AZT das einzige zugelassene Medikament gegen Aids.

Langfristig streben die Forscher allerdings nicht die Entwicklung immer neuer Medikamente an, sondern die Entwicklung eines Impfstoffes, mit dem sich die Krankheit von vornherein verhindern ließe. Im Gegensatz zu anderen Viren, wie den Erregern von Masern und Mumps, von Pocken und Polio wird die Entwicklung eines HIV-Impfstoffes durch mehrere Umstände erschwert: Das Virus kann sich innerhalb der befallenen Zellen verstecken, zudem fehlt es an einem geeigneten Tiermodell, das die gleichen Symptome wie befallene Menschen zeigt. Möglicherweise können hier Mäuse mit einem menschlichen Immunsystem aushelfen, wie sie unter anderem von Gallo untersucht werden. Es bleiben aber die ethischen Probleme beim Verabreichen eines Impfstoffes zu überwinden, dessen Wirksamkeit noch nicht belegt ist.

Ob der Entwickler des Polio-Impfstoffes, Jonas Salk mit getöteten Aids-Viren Erfolg haben wird, ob einzelne Bestandteile des Virus ausreichen oder ob andere, unkonventionelle Impfstrategien zum Ziel führen werden ist derzeit noch nicht abzusehen.

(Ein nach meinen Unterlagen offenbar unveröffentlichter Hintergrundbericht)

Was ist daraus geworden? Als das Aids-Virus sich in den 1980er und 1990er Jahren weltweit verbreitete, war dies die wohl wichtigste und bedrohlichste Entwicklung in der Biomedizin. Entsprechend oft habe ich darüber geschrieben und durfte mitverfolgen, wie (auch unter dem Druck der Aktivisten) innerhalb kürzester Zeit immer bessere Medikamente entwickelt wurden und die Epidemie durch große Aufklärungskampagnen begrenzt wurde. Natürlich gab es bei dieser Geschichte nicht nur Helden, sondern auch Schurken, die durch ihr Zögern oder aus Konkurrenzdenken noch schnellere Fortschritte verhindert haben. Dennoch sollte man den Erfolg im Kampf gegen diese Seuche nicht kleinreden. Inzwischen ist AIDS zu einer beherrschbaren Krankheit geworden – und dies nicht nur in den Industrieländern. Wer genauer wissen will, wie es dazu gekommen ist, dem empfehle ich von Randy Shilts „And the Band Played On“ (deutsch: „Und das Leben geht weiter„) und von David France „How to Survive a Plaque„.

Fünf Viren, die auf die Leber schlagen

Durch Viren verursachte Leberentzündungen (Hepatitis) haben weltweit jährlich über 500000 Todesfälle zur Folge, so schätzen, Experten. Mit den Waffen der modernen Biologie kämpft die Wissenschaft gegen mindestens vier verschiedene Erreger. Die Namen der Erreger (wie Hepatitis A, B oder C-Virus) suggerieren eine enge Verwandtschaft, doch einzige Gemeinsamkeit ist das betroffene Organ, die Leber.

Das Hepatitis A Virus (HAV) ist dabei noch vergleichsweise harmlos. Die winzigen Partikel tragen als Erbsubstanz ein kurzes, fadenförmiges Stück Ribonukleinsäure (RNA), verpackt in eine Eiweißhülle. Infektionen mit HAV sind meist auf verseuchte Nahrungsmittel zurückzuführen. Im letzten Jahr gelang es Prof. Bertram Flehmig vom Hygieneinstitut der Universität Tübingen und seinen Mitarbeitern, einen Impfstoff gegen diese „infektiöse“ Variante der Hepatitis herzustellen (siehe Bericht vom 23. Juni 1989). Die Vakzine, die aus abgetöteten Viren besteht, sollte in wenigen Jahren allgemein verfügbar sein. Allerdings dürfte der relativ hohe Preis die Anwendung auf Touristen beschränken, die in tropische Länder reisen.

Das Hepatitis B Virus (HBV) führt auf noch ungeklärte Weise zu 85 bis 90 Prozent aller Leberkrebsfälle in der Welt und fordert jährlich über eine halbe Million Opfer. Diese Karzinome sind regional sehr unterschiedlich verteilt: In den USA, Europa und Australien gibt es nur einen bis drei Fälle je 100000 Einwohner und Jahr; in Südostasien und weiten Teilen Afrikas sind es zwischen zehn und 150.

Bei einer HBV-Infektion – die Übertragung erfolgt über den Blutweg oder beim Sexualkontakt – vermehrt sich das Virus in der Leber. 95 Prozent dieser Infektionen werden vom Immunsystem gestoppt, diese Personen sind dann gegen weitere Angriffe gefeit. Bei fünf Prozent aber bleibt die Infektion ein Leben lang erhalten. Die meisten Betroffenen erleiden dennoch keinen Leberschaden. In wenigen Fällen aber kommt es zu einer chronischen Leberentzündung.

Der Krebs entwickelt sich meist in einem bereits vorgeschädigten Organ. Durch Experimente an Nagetieren konnte man zeigen, dass die Krankheit offenbar in zwei Schritten verläuft: Während der chronischen Hepatitis teilen sich die Leberzellen schneller als gewöhnlich, um abgestorbene Zellen zu ersetzen. Dabei kommt es zum Einbau viraler DNA in das menschliche Erbgut.

Diese Methode der „Integration“ hat HBV mit dem Aids-Erreger HIV gemein. Da der Einbau ungeregelt und in zufälliger Weise erfolgt, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die in der menschlichen DNA gespeicherte Information für die Zelle unleserlich wird. Wenn so Zellteilung und Zellwachstum außer Kontrolle geraten, kann 25 bis 30 Jahre nach der Infektion ein Krebs entstehen.

Bei der Therapie der B-Hepatitis kommt es vor allem darauf an, das Virus an der Vermehrung zu hindern und die virale DNA zu beseitigen. Erfolgreichstes Medikament ist dabei das Alpha-Interferon. Es darf aber nur von erfahrenen Ärzten nach sorgfältiger Abwägung gegeben werden, weil es schwere Nebenwirkungen hat.

Viruserkrankungen lassen sich im Prinzip durch vorbeugende Impfungen verhindern. Für die Hepatitis B war man bis vor kurzem auf Blutplasma von Erkrankten angewiesen, da sich das Virus nicht in Zellkulturen vermehren ließ. Diese Vakzine konnte den Bedarf aber nicht decken und war außerdem nur mit einem hohen Produktionsaufwand zu gewinnen.

Schließlich besteht bei der Verwendung von Blutprodukten immer die Gefahr einer Ansteckung mit schwer nachweisbaren Krankheitserregern. Vor drei Jahren wurde dann erstmals ein gentechnisch hergestellter Impfstoff gegen HBV zugelassen. Bei dem neuen Verfahren werden Bruchstücke des Virus in Hefezellen produziert, die dann nach dreimaliger Impfung vor einer Infektion schützen.

Die Zahl der Träger des Hepatitis B Virus wird global auf rund 300 Millionen geschätzt. Vermutlich ist HBV nach dem Rauchen die häufigste Krebsursache. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat es sich daher zum Ziel gesetzt, diese Krankheit bis zum Jahr 2010 weltweit auszurotten.

Allerdings steht der immer noch hohe Preis der Vakzine Massenimpfungen entgegen. Kosten von über 100 Mark pro Impfung mögen hierzulande akzeptabel sein, für die Entwicklungsländer ist schon ein Dollar zu viel. Die Aussichten der WHO Kampagne auf Erfolg erscheinen daher begrenzt, solange es nicht gelingt, die Zahl der nötigen Impfungen und die Kosten drastisch zu reduzieren.

Mindestens zwei weitere Viren können bei der Hepatitis eine Rolle spielen. Früher als „Nicht-A-Nicht-B-Hepatitis- Erreger“ zusammengefasst, hat man in den letzten Jahren einiges über diese Parasiten dazugelernt. Das Hepatitis C Virus (HCV) ist für die meisten Fälle von Leberentzündung nach Bluttransfusionen verantwortlich. Bislang müssen noch etwa vier bis fünf Prozent der Blutempfänger mit einer Gelbsucht rechnen. Ein neu entwickelter Test, der den Ärzten hierzulande in diesem Jahr zur Verfügung stehen wird, soll die Infektionsgefahr nochmals auf ein Fünftel reduzieren. Eine Interferon-Behandlung zeigt bei ungefähr der Hälfte der Patienten Erfolg.

Das andere „Nicht-A-Nicht-B-Virus“, auch als „E“ bezeichnet, hat den gleichen Übertragungsweg wie HAV. Das E-Agens befällt vor allem jüngere Menschen in Mexiko, Indien, Teilen Afrikas und Südostasiens. Diese Form der Hepatitis hat in der Regel eine gute Prognose, kann aber in der Schwangerschaft mit dem Tod enden. Eine Therapie existiert für dieses Virus bisher nicht.

Ein Sonderling schließlich ist das Hepatitis Delta Virus, HDV. Normalerweise tritt HDV in Kombination mit HBV auf, wobei sich die Hepatitis durch die Anwesenheit von HDV erheblich verschlimmert. Delta hat große Ähnlichkeit mit Krankheitserregern, die als Viroide bezeichnet werden und ausschließlich in Pflanzen vorkommen.

Nach John Germ von der Georgetown- Universität im US-Distrikt Washington stellt HDV den bisher einzigen Vertreter einer völlig neuen Klasse von Erregern dar. Für die Übertragung, nicht aber für die Vermehrung ist HDV auf die Hilfe von HBV angewiesen. Man schätzt, dass etwa 15 Millionen Menschen das Delta-Virus in sich tragen.

(erschienen in der WELT am 20. Januar 1990)

Was ist seitdem passiert? Enorme Fortschritte gab es bei der Bekämpfung fast aller Formen der Virus-Hepatitis. Es gibt Impfstoffe gegen A und B, sogar als Kombination in einer Spritze. Als echter Durchbruch gilt auch die Entwicklung von gut verträglichen und hoch wirksamen Arzneien gegen Hepatitis C. Die Tabletten wirken in kurzer Zeit und erreichen Heilungsraten von mehr als 90 Prozent. 

(letzte Aktualisierung 27. Februar 2017)