Charakterisierung des Wirkmechanismus von Vakzin-Adjuvantien zur Mechanismus-basierten, „intelligenten“ Impfstoffentwicklung

• Antragsteller: Dr. Sören Reinke
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495054088

Die aktuelle SARS-CoV-2 Pandemie verdeutlicht erneut den Bedarf an hochwirksamen Impfstoffen, um die Bevölkerung vor lebensbedrohlichen Erkrankungen zu schützen. Neben neu entstehenden Pathogenen verzeichnen auch andere komplexe Erkrankungen wie AIDS, Tuberkulose oder Malaria hohe Mortalitätsraten und belasten die Gesundheitssysteme weltweit. Daher ist die Entwicklung von hochwirksamen Impfstoffen von zentraler Bedeutung für die globale Gesundheit.Zugelassene Vakzine verwenden unterschiedliche Plattformen, wie z.B. inaktivierte oder attenuierte Erreger, Proteinvakzine oder die neuen Technologien der vektor-basierten und mRNA Vakzine. Da Proteinantigene allein nur wenig immunogen sind benötigen sie üblicherweise ein Adjuvans, um die Immunogenität und somit auch die Wirksamkeit zu steigern. Adjuvantien wie Mineralsalze, Emulsionen, Saponine oder Liposomen werden in Proteinvakzinen verwendet, um die Immunantwort quantitativ und qualitativ zu formen. Im Idealfall sollte das Adjuvans die passende spezifische Immunantwort induzieren, welche notwendig ist, um das Zielpathogen zu neutralisieren. Daher ist es essenziell den Wirkmechanismus von Adjuvantien zu verstehen, um hochwirksame Proteinvakzine entwickeln zu können. Zu den bekanntesten Arten von Adjuvantien mit hoher Immunogenität zählen Öl-in-Wasser-Emulsionen sowie Liposom-basierte Adjuvantien. Allerdings ist nur wenig über den Mechanismus dieser Adjuvantien bekannt. Insbesondere Erkenntnisse über die Signaltransduktion vom angeborenem zum adaptiven Immunsystem wären jedoch von höchstem Interesse, um eine Mechanismus-basierte Impfstoffentwicklung zu ermöglichen. Des Weiteren sind hochentwickelte Adjuvantien wie z.B. MF59 oder AS01 von Pharmaunternehmen patentiert, was die Verfügbarkeit eingeschränkt und die Entwicklung von hochwirksamen Vakzinen bei niedrigen Kosten erschwert. Darunter leiden besonders ärmeren Ländern in denen Vakzine dringend benötigt werden. Mein gastgebendes Labor (The Jenner Institute, Oxford, UK) kollaboriert mit dem Vaccine Formulation Institute (VFI, Genf, Schweiz), welches Adjuvantien für die klinische Verwendung auf „open-access“ Basis entwickelt. Dabei ist das Ziel die globale Versorgung mit frei verfügbaren Adjuvantien. Das hier beantragte Projekt soll den Wirkmechanismus von verschiedenen Emulsionen und Liposom-basierte Adjuvantien detailliert charakterisieren. Dafür soll der zeitliche und räumliche Mechanismus in vitro und im Mausmodell analysiert werden. Das Ziel dieser Studie ist ein tiefgreifendes Verständnis des Wirkmechanismus dieser Adjuvantien, was die Entwicklung von wirksamen Vakzinen gegen verheerende Pathogene verbessern und beschleunigen soll. Zu diesem Zweck soll I) die humorale Immunantwort nach Gabe von Adjuvantien in Kombination mit einem Malariavakzin charakterisiert werden, II) die angeborene Immunantwort räumlich und zeitlich beschrieben werden, und III) die Beteiligung des Inflammasoms am Mechanismus der Adjuvantien untersucht werden.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeberin: Dr. Anita Milicic