Helminthen-induzierte Dämpfung der schützenden Wirkung von Grippeimpfungen bei Mäusen: Analyse der Mechanismen mit den Methoden der System Vakzinologie

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Marylyn Martina Addo, seit 12/2023; Professorin Dr. Minka Breloer
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 499035099

Schutzimpfungen sind die erfolgreichsten prophylaktischen Interventionen gegen lebensbedrohliche Infektionskrankheiten. Allerdings kann ihre Wirksamkeit von extrinsischen Faktoren wie Wurminfektionen stark beeinträchtigt werden. Um Einblicke in die komplexen Immunantworten zu gelangen, die zu einer erfolgreichen Impfantwort führen, können systembiologischen Ansätze angewandt werden. Hier kombiniert der Ansatz von Systems Vaccinology verschiedene “Omics”-Technologien, um Daten über Veränderungen im Transkriptom, in der mikroRNA-Dynamik, der Komposition und Aktivierung von Immunzellen und Signalmolekülen zu diversen Zeitpunkten und in multiplen Organen vor und nach der Impfung zu sammeln. Diese Daten werden mit Hilfe von Bioinformatik ausgewertet, um die Mechanismen der protektiven Immunität besser zu verstehen. Auf diese Weise kann z.B. eine Signatur von frühen Immunantworten identifiziert werden, die den Erfolg einer Impfung vorhersagen kann. Die AG Klinische Infektionsimmunologie hat bereits mit Hilfe von Systems Vaccinology im Rahmen von Phase I Studien unter Verwendung des Ebola-Virus-Impfstoffkandidaten VSV-EBOV erfolgreich Signaturen früher Immunantworten beschrieben, die mit hohen Antikörperantworten korrelierten. Die AG Helminthen Immunologie untersucht den Einfluss von Wurminfektionen auf Impferfolge in einem Mausmodell für humane Filariosen. Mäuse, die während einer Wurminfektion gegen Influenza geimpft wurden, zeigten reduzierte Antikörperantworten und hatten in einer „Challenge“ Infektion mit dem humanpathogenen pandemischen 2009 H1N1 Influenza A Virus (Schweinegrippe) eine höhere Viruslast und eine erhöhte Pathologie als naive geimpfte Mäuse. Da Impfantworten auch bei Mäusen vermindert waren, die nach einer bereits abgeklungenen Wurminfektion geimpft wurden, liegt die Vermutung nahe, dass parasitäre Würmer das Immunsystem ihrer Wirte nachhaltig beeinflussen können. Ziel dieser Studie ist es durch die kombinierten Expertisen der AG Klinische Infektionsimmunologie und der AG Helminthen Immunologie die Mechanismen, die zur verminderten Impfantwort bei wurminduzierten Mäusen führten, mittels Systems Vaccinology zu analysieren. Wir planen eine vergleichende Analyse der Immunantwort nach der Grippeimpfung bei naiven und wurminfizierten Mäusen, sowie bei Mäusen mit ausgeheilter Wurminfektion. Mit Hilfe von Bioinformatik und integrativen Ansätzen werden diese Daten mit dem Impfschutz bei einer Influenza „Challenge“ Infektion korreliert. Wir stellen die Hypothese auf, dass wurminfizierte eine Signatur aufweisen, die mit dem verminderten Impfschutz korreliert. Wir erwarten Marker zu identifizieren, welche den Erfolg einer Impfung auf dem Hintergrund von Wurminfektionen vorhersagen können. Ein breiteres Wissen über die Mechanismen, die dem Versagen oder der Wirksamkeit von Impfstoffen zugrunde liegen, könnte dazu beitragen, Impfstoffversager im Zusammenhang mit Komorbiditäten frühzeitig zu identifizieren und zu verringern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Christine Dahlke, bis 12/2023