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Bryce Chackerian in seinem Labor
Von Michael Häderle

Entwicklung eines Malaria-Impfstoffs

UNM-Forscher versuchen einen neuen Ansatz, um einen tödlichen Parasiten zu stoppen

Es ist notorisch schwierig, einen wirksamen Impfstoff gegen Malaria zu entwickeln, eine durch Mücken übertragene Krankheit, die jedes Jahr weltweit etwa eine Viertelmilliarde Menschen infiziert, nach der Weltgesundheitsorganisation.

Forscher der University of New Mexico arbeiten an der Entwicklung eines Impfstoffs, der Antikörper dazu bringen kann, ein Protein auf der Oberfläche anzugreifen Plasmodium falciparum Parasiten, die ihn daran hindern, in die Leber einzudringen und eine ausgewachsene Malariainfektion auszulösen.

„Wir wollen Impfstoffe entwickeln, die wirksamer und langlebiger sind“, sagt Bryce Chackerian, PhD, Jeffrey Michael Gorvetzian Endowed Professor of Biomedical Research Excellence, Regents Professor & Vice Chair of the Department of Molecular Genetics & Microbiology an der UNM School of Medizin.

Chackerian ist der Hauptforscher für ein neues fünfjähriges Stipendium in Höhe von 3.1 Millionen US-Dollar vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases, um Wege zu finden, wie Impfstoffe besser auf das Circumsporozoite-Protein (CSP) abzielen können, das sich auf der Oberfläche des Parasiten befindet.

Der weltweit erste zugelassene Malaria-Impfstoff, bekannt als RTS,S, wird hauptsächlich in Afrika eingesetzt. „Das funktioniert nicht besonders gut“, sagt Chackerian. „Es hat nur eine 30-40-prozentige Wirksamkeit, um zu verhindern, dass sich Kinder anstecken, und dieser Schutz hält nur für sehr kurze Zeit an.“

Eine Reihe von Forschungsgruppen hat sich auf verschiedene Phasen der Plasmodium des komplexen Lebenszyklus des Parasiten, der mit einem Mückenstich beginnt, bei dem die Mikroben in den Blutkreislauf gelangen. Das UNM-Team möchte den Parasiten so früh wie möglich ausschalten, bevor er in die Leber eindringt oder rote Blutkörperchen infiziert.

 

Bryce Chackerian, PhD
Wir versuchen, den verwundbarsten Teil des Malaria-Erregers zu finden – mit anderen Worten, was ist die Achillesferse dieses Proteins?
- Bryce Chackerian, PhD

„Wir waren daran interessiert, neue Impfstoffe zu entwickeln, die auf das Circumsporozoiten-Protein abzielen“, sagt Chackerian. „Wir versuchen, den anfälligsten Teil des Malaria-Erregers zu finden – mit anderen Worten, was ist die Achillesferse dieses Proteins?“

Chackerians Team ist auf die Verwendung von virusähnlichen Partikeln (VLPs) spezialisiert – im Wesentlichen Viren, denen die DNA entfernt wurde, damit sie keine Infektion verursachen können. Sein Labor stellt einen Impfstoff her, indem es einen kleinen Teil des CSP-Proteins an die äußere Hülle des VLP anheftet, das in der Lage ist, die Produktion von Antikörpern zum Angriff auf den Parasiten zu stimulieren.

„Unsere Impfstoffe zielen auf dieses winzige Stück des Proteins ab, das besonders anfällig für Antikörper ist“, sagt er. „Die Idee ist, dass wir durch die Auswahl eines winzig kleinen Stücks die Wirksamkeit der Antikörperantwort maximieren können.“

Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass dieser Ansatz eine starke Antikörperantwort erzeugt, sagt Chackerian, aber er ist noch nicht perfekt. Das stellt ein Problem dar, denn „wenn der Impfstoff den Parasiten nicht zu 100 Prozent von der Leber fernhält, wird er nicht wirksam sein.“

Der neue Zuschuss wird Bemühungen zur Verbesserung der Wirksamkeit des Impfstoffs finanzieren, teilweise durch Testen verschiedener Adjuvantien – Substanzen, die zusammen mit den VLPs verabreicht werden und eine stärkere Immunantwort stimulieren. „Wir verwenden diese Adjuvantien, um die Antikörperspiegel zu erreichen, die wir sehen möchten“, sagt Chackerian. Wir versuchen auch, Wege zu finden, um die Langlebigkeit der Antikörperantwort zu verlängern.“

Chackerian schreibt der Gorvetzian-Stiftung, die 2020 von den Ärzten Joseph Gorvetzian aus Albuquerque und seiner Frau Nancy Croker in Erinnerung an Josephs verstorbenen Bruder Jeffrey Michael Gorvetzian gegründet wurde, die Unterstützung bei der Finanzierung der Impfstoffforschung in seinem Labor zu.

"Es ist eine ziemlich gute Investition", sagt er. "Es öffnete die Tür für das neue NIH-Stipendium."

Jeffrey Gorvetzian, der 2019 unerwartet starb, hatte ein tiefes Interesse an Biowissenschaften, daher schien es angebracht, eine Stiftung in seinem Namen zu gründen, sagt Joseph Gorvetzian.

„Wir haben von Bryce erfahren und er fing an, uns von Malaria-Impfstoffen zu erzählen“, sagt Gorvetzian. „Wir dachten, das wäre etwas, das meinem Bruder wirklich gefallen hätte. Wir hatten die Mittel dazu, und eins führte zum anderen.“

Zufälligerweise hatte ihr Sohn Joey, der 2019 seinen Abschluss an der UNM School of Medicine machte, Chackerian als Blockmentor im ersten Jahr, sagt Croker.

Die Malaria-Forschung von Chackerian ist für das Paar besonders bedeutsam, sagt sie, weil sie Kinder in Afrika unterstützen, wo die Krankheit endemisch ist. „Wir sind einfach dankbar, dass wir in der Lage sind, zu helfen.“

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