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Schnellere Bereitstellung eines Virus-Betrügers
Wie der aktuelle Wettlauf zwischen H1N1- und Impfstofflieferungen schmerzhaft deutlich macht, ist es schwierig, einen Grippeimpfstoff schnell genug herzustellen, um einer Pandemie zu entkommen. Da jedoch in diesem Monat zwei neue Grippeimpfstoffkandidaten mit klinischen Studien beginnen, könnte der Impfstoff gegen virusähnliche Partikel oder VLP ein lange angekündigtes Potenzial als schneller verfügbarer Grippeimpfstoff erfüllen.
Impfstoff Pflanze: Medicago baut seine virusähnlichen Partikel in transgenen Tabakpflanzen an. Virusähnliche Partikel provozieren Immunreaktionen, indem sie dem Körper eine Nachbildung der äußeren Proteinhülle eines Virus präsentieren (oben), ohne das genetische Material, das das vollständige Virus (unten) so gefährlich macht.
Das wichtigste biomedizinische Unterscheidungsmerkmal eines VLP-Impfstoffs ist sein Antigen – die Komponente, die bei der geimpften Person eine Immunantwort hervorruft. VLP-Impfstoffe verwenden keine toten oder abgeschwächten Grippeviren als Antigene, wie dies bei herkömmlichen Ansätzen der Fall ist. Stattdessen verwenden VLP-Impfstoffe kleine Proteinhüllen, die entweder in Pflanzen oder Insektenzellen gezüchtet werden, die für das körpereigene Immunsystem wie echte Viren aussehen, aber kein genetisches Grippematerial enthalten.
Das Partikel repliziert das Virus exakt, aber da kein genetisches Material vorhanden ist, das ein Virus aktiv macht, stellt es keine Gefahr dar, sagt Polly Roy , Professor für Virologie an der britischen London School of Hygiene and Tropical Medicine, der einer der ersten VLP-Forscher war. Der Mangel an genetischem Material erspart auch den Bedarf an Formalin- und Detergensbehandlungen, die herkömmliche Antigene durchlaufen, um sie nicht infektiös zu machen, aber auch die ihre Wirkung beeinträchtigen.
Am wichtigsten ist, dass VLP-Impfstoffe schnell hergestellt werden können. Ab dem Zeitpunkt, an dem Sie einen Ausbruch identifizieren und die genetische Sequenz online veröffentlichen, können Sie innerhalb von drei oder vier Monaten einen Impfstoff in voller Produktion haben, sagt Ted Ross , einem Mikrobiologen und Genetiker, der VLPs am Center for Vaccine Research der University of Pittsburgh erforscht. Dies bietet eine enorme Verbesserung gegenüber dem gegenwärtigen Ansatz, der Schwierigkeiten hatte, in sieben Monaten einen Impfstoff gegen H1N1 herzustellen. Es ist auch schnell genug, um eine Grippepandemie zu überprüfen, bevor sie die Hemisphäre wechselt – wie es die Schweinegrippe tat, als sie im Mai und Juni dem Winter von Norden nach Süden folgte.
VLPs sind seit über 20 Jahren ein Rundum-Versprechen. Aber sie haben jetzt ein Stadium erreicht, an dem selbst desinteressierte Beobachter glauben, wie der Virologe der Columbia University Vincent Racaniello sagen wir, dass VLP-Impfstoffe wirklich an Bedeutung zu gewinnen scheinen. In den letzten zehn Jahren haben Forscher viele kleine, aber entscheidende technische und fertigungstechnische Probleme gelöst, von der Entwicklung effektiver Antigene bis hin zu deren zuverlässiger Mengenproduktion. Ein entscheidender Schritt kam 2006, als die US-amerikanische Food and Drug Administration den ersten VLP-basierten Impfstoff, Gardasil, genehmigte, den ersten Impfstoff, der sich als wirksam gegen das humane Papillomavirus erwiesen hat, das Genitalwarzen und Gebärmutterhalskrebs verursachen kann. Dies war ein riesiger Durchbruch, sagt Ross von der University of Pittsburgh, weil es darauf hindeutet, dass die FDA, die im Allgemeinen konservativ gegenüber Impfstoffen ist, von der Sicherheit von VLP-basierten Impfstoffen überzeugt war.
Seitdem haben sich die VLP-Grippeimpfstoffe auf die Überholspur bewegt, und VLP-Impfstoffe haben sich in Tierversuchen gegen . gut bewährt Vogel , Schweine und saisonale Grippe sowie gegen Ebola. Jetzt zwei der führenden Entwickler, Novavax , von Maryland, und Medicago , aus Quebec City, haben VLP-Grippeimpfstoffe durch präklinische Tierversuche und klinische Studien am Menschen geführt, von denen zwei in diesem Monat beginnen.
Die Unternehmen verwenden unterschiedliche Herstellungsverfahren. Medicago baut seine VLPs in transgenen Tabakpflanzen an, die einfach zu manipulieren sind, schnell anzubauen und in High-Tech-Gewächshäusern, die fast überall gebaut werden können, problemlos aufgezogen werden können. Das Unternehmen injiziert ausgewachsene Tabakpflanzen mit genetischer Information eines Zielvirus, und die Pflanzen produzieren in ihrer Biomasse VLPs, die einige Wochen später extrahiert werden können. Novavax verwendet einen Insektenzellkultur-Ansatz und baut seine VLPs in einer Reihe identischer immortalisierter Zellen an, die vor 20 Jahren einer Raupe, einem sogenannten Herbstheerwurm, entnommen wurden. Den Heerwurmzellen wird ein rekombinantes Baculovirus injiziert – ein Virus, das nur Insekten infiziert –, das so optimiert wurde, dass es einem gezielten Grippevirus ähnelt. Die Zelle reagiert, indem sie VLPs produziert und absondert, die eine Hülle haben, die mit der des Grippevirus identisch ist, aber keine Grippe-RNA enthält.
Beide Verfahren sind relativ günstig und schnell. Zur Veranschaulichung: Die klinische Phase-I-Studie mit 400 Personen für den Schweinegrippe-Impfstoffkandidaten von Novavax, die diese Woche in Mexiko begann, wurde aus den genetische Information auf das H1N1-Virus Anfang Mai veröffentlicht und hat bereits die Phasen des Designs, der Kleinserienproduktion und der Tierversuche durchlaufen. Im selben Zeitraum haben konventionelle Hersteller gerade erst damit begonnen, die ersten Lieferungen eines Impfstoffs zu produzieren, der kein neues Design, keine Tierversuche und nur minimale Tests am Menschen erforderte.
Die VLP-Bemühung kann natürlich über eine beliebige Anzahl von Hindernissen stolpern. Wenn diese Studie von Novavax und eine parallele Vogelgrippe-Studie von Medicago jedoch keinen grundlegenden Fehler im VLP-Ansatz aufdecken – im Widerspruch zu den erfolgreichen Tierversuchen dieser Impfstoffe und einer erfolgreichen Phase-I-Studie am Menschen mit Novavax’s saisonalem Grippeimpfstoff – scheinen VLP-Impfstoffe in Reichweite, um zu einem wirksamen, sicheren und schnell hergestellten Grippeimpfstoff zu werden, der der Welt fehlt.