Safety and immunogenicity of novel group A streptococcal peptide vaccines targeting cryptic epitopes (J8-K4S2 and P*17-K4S2): a first-in-human, double-blinded, phase 1 randomised controlled trial

Seit Jahrzehnten wissen Wissenschaftler, dass ein gewöhnliches Bakterium namens Streptococcus pyogenes, oder Gruppe-A-Streptokokken, eine Vielzahl von Erkrankungen verursacht, von Halsschmerzen bis hin zu lebensbedrohlichen Infektionen. Obwohl Antibiotika die Infektion behandeln können, bleibt das Bakterium eine globale Gesundheitsbedrohung, die jedes Jahr Hunderttausende Todesfälle verursacht und bei einigen Überlebenden schwere Autoimmunerkrankungen wie die rheumatische Herzkrankheit auslöst. Die Herausforderung bei der Entwicklung eines Impfstoffs bestand darin, ein Ziel zu finden, das für alle Stämme der Bakterien gemeinsam ist, ohne versehentlich das Immunsystem des Körpers dazu zu bringen, das eigene Gewebe anzugreifen. Die Bakterien verbergen ihre beständigsten Merkmale tief in ihrer Struktur, was sie für das Immunsystem unsichtbar macht, sofern sie ihm nicht gezielt gezeigt werden. Diese Studie untersucht einen neuen Ansatz, um den Körper darauf zu trainieren, diese verborgenen Teile zu erkennen, mit dem Ziel, eine Abwehr aufzubereiten, die gegen die vielen verschiedenen Versionen der Bakterien funktioniert, die in der Welt zirkulieren.

Forscher aus Institutionen in Kanada und Australien führten kürzlich die erste Humanstudie für zwei neue Impfstoffkandidaten durch, die entwickelt wurden, um dieses Problem zu lösen. Die Studie, an der dreißig gesunde erwachsene Freiwillige teilnahmen, testete, ob diese neuen Impfstoffe sicher waren und ob sie das Immunsystem erfolgreich dazu trainieren konnten, gegen die Bakterien zu kämpfen. Die Impfstoffe wurden unter Verwendung winziger Proteinstücke, bekannt als Peptide, aufgebaut, welche spezifische, verborgene Abschnitte der äußeren Hülle der Bakterien darstellen. Da diese Abschnitte vom Körper normalerweise ignoriert werden, brachten die Forscher sie an einem Trägerprotein an, um sie für das Immunsystem sichtbarer zu machen, und mischten sie mit einer Substanz, um die Reaktion zu verstärksam. Die beiden getesteten Impfstoffe unterschieden sich leicht: Einer konzentrierte sich auf ein zwölf Aminosäuren umfassendes Stück der Bakterien, während der andere auf ein zwanzig Aminosäuren umfassendes Stück fokussierte, aber beide enthielten eine zweite Komponente, die darauf ausgelegt war, eine Waffe zu neutralisieren, die die Bakterien nutzen, um dem Immunsystem zu entgehen.

Die Studie war sorgfältig strukturiert, um die Sicherheit vor dem Übergang zu einer größeren Gruppe zu gewährleisten. In der ersten Phase erhielten zehn Freiwillige die Impfstoffe nacheinander in einer gestaffelten Weise, sodass die Ärzte die Möglichkeit hatten, genau auf unmittelbare Probleme zu achten. Nachdem diese erste Sicherheitsprüfung bestanden war, wurden die verbleibenden zwanzig Freiwilligen zufällig einer der beiden neuen Impfstoffe oder einem Standard-Tollwutimpfstoff zugewiesen, der als Vergleichspunkt diente. Weder die Teilnehmer noch das Personal wussten bis zum Abschluss der Studie, wer welche Spritze erhalten hatte. Die Freiwilligen erhielten drei Dosen über einen Zeitraum von sechs Wochen, und die Forscher überwachten sie sechs Monate lang, um Nebenwirkungen zu verfolgen und zu messen, wie ihr Immunsystem reagierte.

Die Ergebnisse zeigten, dass beide neuen Impfstoffe gut vertragen wurden. Die häufigsten Reaktionen waren mild und vorübergehend, wie etwa Schmerzen an der Einstichstelle, Müdigkeit oder Kopfschmerzen, die in den Gruppen, die die neuen Impfstoffe erhielten, und in der Gruppe, die den Tollwutimpfstoff erhielt, in ähnlicher Häufigkeit auftraten. Es gab keine schweren unerwünschten Ereignisse im Zusammenhang mit den Impfstoffen, und es gab keine Anzeichen für die autoimmune Herzschädigung, die Wissenschaftler bei dieser Art von Forschung befürchten. Ein Freiwilliger in der ersten Phase entwickelte eine Nierenerkrankung, aber eine gründliche Überprüfung durch ein unabhängiges Sicherheitsgremium ergab, dass diese nicht durch den Impfstoff verursacht wurde, und der Freiwillige erholte sich vollständig. Die Studie bestätigte, dass die Impfstoffe keine gefährlichen Herz- oder Nierenprobleme bei den menschlichen Teilnehmern auslösten.

Über die Sicherheit hinaus erwiesen sich die Impfstoffe als hochwirksam bei der Stimulierung des Immunsystems. Vor den Spritzen hatten die Freiwilligen sehr niedrige Mengen an Antikörpern gegen die spezifischen verborgenen Teile der Bakterien, die die Impfstoffe anvisierten, was bestätigte, dass diese Teile in der Tat schwierig für den Körper zu bemerken sind. Nach den drei Dosen entwickelte jede Person, die einen der neuen Impfstoffe erhalten hatte, einen starken, vierfachen Anstieg der Antikörper gegen ihr Ziel. Diese Reaktion war robust und hielt mindestens sechs Monate an, wobei die Antikörperspiegel signifikant höher blieben als vor der Impfung. Die Impfstoffe lösten auch erfolgreich eine Reaktion gegen die zweite Komponente aus, die darauf abzielt, die Abwehrmechanismen der Bakterien zu blockieren, obwohl die Reaktion kleiner war, da dieser Teil in einer geringeren Menge in der Mischung enthalten war.

Entscheidend war, dass die produzierten Antikörper nicht nur an die winzigen Proteinstücke hafteten, die für die Spritze verwendet wurden; sie waren in der Lage, die Oberfläche lebender, ganzer Bakterien zu erkennen und daran zu binden. Die Forscher testeten dies, indem sie das Blut der geimpften Freiwilligen zwei verschiedenen Stämmen der Bakterien aussetzten, die zwei verschiedene in der realen Welt vorkommende Typen repräsentierten. Die Antikörper der geimpften Personen banden stark an beide Stämme, was zeigte, dass der Impfstoff das Immunsystem gelehrt hatte, die Bakterien in ihrer natürlichen Form zu sehen, nicht nur als Laborfragment. Dies deutet darauf hin, dass die Impfstoffe potenziell einen breiten Schutz gegen die vielen verschiedenen Versionen der Bakterien bieten könnten, die Krankheiten verursachen.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass diese beiden Impfstoffkandidaten für Menschen sicher sind und in der Lage sind, eine starke, anhaltende Immunreaktion zu erzeugen, die direkt auf die Bakterien abzielt. Während die Forscher anmerkten, dass die Dosen einiger Komponenten in zukünftigen Studien angepasst werden könnten, um die Reaktion potenziell weiter zu verbessern, bieten die aktuellen Ergebnisse eine solide Grundlage für das weitere Vorgehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es möglich ist, das menschliche Immunsystem sicher darauf zu trainieren, die verborgenen, konservierten Teile von Gruppe-A-Streptokokken zu erkennen, was einen vielversprechenden Weg hin zu einem Impfstoff ebnet, der vor dieser hartnäckigen globalen Bedrohung schützen könnte.