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Brandenburg Künstliche Zucker für Impfstoffe
Brandenburg Künstliche Zucker für Impfstoffe
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17:04 15.03.2018
In den Labors von Peter H. Seeberg werden auch künstliche Zucker erzeugt. Quelle: Friedrich Bungert
Golm

Neue Impfstoffe gegen bestimmte Formen von Lungen- oder Hirnhautentzündung stellt das Max-Planck-Institut (MPI) für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Golm in Aussicht. Forscher aus der Abteilung Biomolekulare Systeme von MPI-Direktor Peter H. Seeberger haben zusammen mit Kollegen von der Charité Berlin und der Freien Universität (FU) Berlin einen synthetischen Zuckerimpfstoff gegen den Bakterienstamm der Pneumokokken entwickelt.

Die Bakterien sind für eine Vielzahl von Erkrankungen, zum Beispiel eben auch für Lungen- und Hirnhautentzündung verantwortlich. Man geht davon aus, dass jährlich weltweit 1,6 Millionen Menschen durch eine Pneumokokken-Infektion sterben, allein in Deutschland sind es etwa 5000. Vor allem in Entwicklungsländern erkranken viele Menschen, die sich mit einem besonderen Stamm der Pneumokokken anstecken, an Hirnhautentzündung. Jetzt sieht es so aus, als könnten Infektionen bald kostengünstig eingedämmt werden.

Ein vielversprechender synthetischer Stoff

„Der synthetische Zuckerimpfstoff gegen Pneumokokken ist sehr vielversprechend und wird derzeit in Kombination mit zugelassenen Impfstoffen erprobt“, sagt Seeberger. Der unter anderem von Golmer Forschern entwickelte synthetische Impfstoff basiert auf chemisch erzeugten Zuckern. Die Erzeugung von synthetischen Zuckern hat Seeberger schon in den 2000er-Jahren perfektioniert, als er nach Art der DNA-Vervielfältigung im Labor einzelne Zuckerbausteine aneinanderfügte. Künstlich erzeugte Zucker wirken besser als konventioneller Zuckerimpfstoff, der aus Bakterien isoliert wird, und er lässt sich zudem einfacher verarbeiten.

Bei der bisher herkömmlichen Verarbeitung von Zuckern, der von Bakterien isoliert wurde, könne es passieren, dass wichtige molekulare Bausteine verändert würden, sagt Benjamin Schumann, der sich als Doktorand in Seebergers Abteilung mit der Erzeugung künstlicher Zucker beschäftigt hatte. „Synthetische Zucker lassen sich hingegen bis ins Detail planen und entsprechend aufbauen, so dass das nicht passiert.“

Mit künstlichen Molekülen das Immunsystem trainieren

Pneumokokken umgeben sich nämlich mit einer Kapsel aus Zuckermolekülen, um das Immunsystem zu überlisten. Impfstoffe gegen Pneumokokken machen diese für das Immunsystem „sichtbar“, indem sie die Zucker der Bakterien mit einem Trägereiweiß verknüpfen. Dank der angehefteten Eiweiße wird das menschliche Abwehrsystem dazu angeregt, Antikörper gegen das Bakterium zu bilden. Unter den mehr als 90 Pneumokokken-Stämmen finden sich allerdings auch solche, deren Zuckermoleküle sich nicht an Trägereiweiße anheften lassen, ohne ihre Wirksamkeit einzubüßen.

Der in Golm und Berlin künstlich erzeugte Zucker, der die Hülle der Pneumokokken abbildet, jedoch enthält einen Verknüpfungspunkt, an dem das Trägereiweiß anknüpfen kann, ohne dass seine charakteristischen Strukturen zerstört werden. Tatsächlich trainiert dieser Impfstoff tierische Immunsysteme gegen die Pneumokokken. Das neue Medikament schützte geimpfte Kaninchen besser gegen Infektionen durch einen bestimmten Stamm der Bakterien als ein derzeit vermarktetes Präparat.

Nun wollen die Potsdamer und Berlin den Impfstoff so weiterentwickeln, dass sie ihn in klinischen Studien an Menschen testen können. Zu diesem Zweck arbeiten sie unter anderem mit dem Start-Up-Unternehmen Vaxxilon, einer Ausgründung des Golmer Max-Planck-Instituts, zusammen. Wirksame Impfstoffe werden in der Medizin als immer wichtiger eingeschätzt. Die Behandlung bereits eingetretener Infektionskrankheiten mit Antibiotika erzeugt nämlich immer mehr resistente Keime. Darüber hinaus sind Antibiotika in Entwicklungsländern oft schwer zu bekommen.

Von Rüdiger Braun

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