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Coronaimpfung: Spray statt Spritze

Wer sich vor Nadeln fürchtet oder mRNA-Impfstoffe vermeiden möchte, dem steht in Zukunft möglicherweise ein Alternative zur Impfung zur Verfügung: die Verabreichung eines Impfstoffs via Nasenspray. MolekularbiologInnen an der Universität Graz haben einen Vakzin-Kandidaten entwickelt, der günstig in der Produktion, bei Raumtemperatur haltbar und ohne ausgebildetes Personal als Nasenspray zu verabreichen ist.

Als Trägermaterial für den Impfstoff verwendete das Team um Studienleiter Stefan Schild abgeschnürte Außenmembranen von Cholera- und Kolibakterien. Diese wurden mit Informationen über das charakteristische Spike-Protein des Covid-Erregers „bestückt“, damit das Immunsystem das Virus als Feind erkennt und bekämpfen kann. Im Mausmodell war das potenzielle Vakzin ähnlich wirksam wie die bereits zugelassenen Impfstoffe.

Auch wenn die Entwicklung die aktuelle Welle nicht mehr brechen kann, sieht Schild großes Potenzial für die neue Technologie: „In Afrika sind erst drei Prozent der Bevölkerung immunisiert, und die derzeit verfügbaren Impfstoffe werden sicher nicht ausreichen, um die Pandemie dauerhaft unter Kontrolle zu bringen.“ Gerade die einfache Produktion und Verteilung sieht er als großes Plus seines Kandidaten, den er in enger Zusammenarbeit mit der Tufts University in Massachusetts entwickelt hat. Die Verabreichung über die Nase erhöht wahrscheinlich auch die Wirksamkeit, da die Abwehrkräfte in den Schleimhäuten aktiviert werden, was bei intramuskulären Injektionen nicht der Fall ist. Darüber hinaus kann das bereits bewährte Trägermaterial für eine ganze Reihe weiterer Infektionskrankheiten adaptiert werden.

Referenz:
Universität Graz; Tufts University, Boston
An intranasal vaccine based on outer membrane vesicles against SARS-CoV-2, Frontiers in Microbiology 2021; https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.752739/abstract

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Covid-19: 20% der Erkrankten bilden keinen Immunschutz

Rund zwanzig Prozent von an Covid-19 genesenen Menschen entwickeln keinen Immunschutz gegen SARS-CoV-2. Zu diesem Resultat kam ein Forschungsteam der MedUni Wien um den Allergologen und Immunologen Rudolf Valenta. Es zeigte sich in einer Studie, dass der entscheidende Immunschutz, der das Andocken und Eindringen in die Körperzellen verhindert, nur dann entsteht, wenn man Antikörper speziell gegen die gefaltete Rezeptorbindungsdomäne (RBD) des Spikeproteins bilden kann. Diese Andockstelle ändert sich auch bei Virusmutanten nicht wesentlich. Manchen Menschen ist das jedoch aus unterschiedlichen Ursachen nicht möglich. Abhilfe könnte ein Antigen-basierter, auf RBD abzielender Impfstoff schaffen, der aber noch nicht zur Verfügung steht.

Die Studie analysierte die Antikörperantwort von 250 Personen nach milder und schwerer Infektion mit Hilfe der an der MedUni Wien entwickelten Mikroarray (Chip)- Technologie, wobei eine Vielzahl an Virus-Antigenen auf einen Chip in mikroskopischer Größe maschinell aufgebracht werden. Zusätzlich wurden überlappende Eiweißbruchstücke (Peptide) dieser Virusantigene darauf fixiert, die das ganze Spikeprotein abdecken, auf dem die Rezeptorbindungsdomäne (RBD) sitzt.

Die Erwartung der ForscherInnen war, dass eine Immunreaktion auf die Peptide erfolgen würde, jedoch kam es nur gegenüber dem intakten, dreidimensional gefalteten Spikeprotein zu Antikörperbildung. Ausschließlich eine Antikörper-Antwort gegen das gefaltete Protein, nicht aber gegen Teile davon, schützt gegen die Infektion. Wenn jemand keine Antikörper gegen die gefaltete RBD bilden kann, ist er also weniger geschützt. Das könnte auch auf geimpfte Personen zutreffen, meinen die Forscher. Es ist daher möglich, dass Impfdurchbrüche durch eine mangelnde Entwicklung von Antikörpern gegen gefaltetes RBD erklärbar sind.

Referenz:
MedUni Wien
Neutralization of SARS-CoV-2 requires antibodies against conformational receptor-binding domain epitopes, Allergy 2021; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/all.15066

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Allgemeinmedizin Immunologie Infektiologie Virologie Wissenschaft

Delta-Variante: Impfstoffe schützen zu 88% respektive 67%

Während die WHO die Gefährlichkeit der Delta-Variante untermauert und vor den Langzeitfolgen warnt – diese Coronavirus-Variante ist inzwischen in 124 Ländern nachgewiesen und sorgt für die derzeit steigenden Erkrankungsraten – belegt eine neue Studie die Wirksamkeit der Impfstoffe von BioNTech/Pfizer und Astra Zeneca gegen diese Variante des Coronavirus.

Zwei Dosen dieser Impfstoffe zeigen sich in der in England durchgeführten Untersuchung als fast genauso wirksam gegen die Delta-Variante, wie gegen die zuerst dominierende Alpha-Variante. Laut der eben veröffentlichten Studie schützen zwei Impfungen mit BioNTech/Pfizer (Comirnaty) zu 88% vor einer symptomatischen Erkrankung durch die Delta-Variante, verglichen mit 93,7% gegen die Alpha-Variante. Zwei Impfungen mit Astra Zeneca (Vaxzevria) verhindern den Ausbruch der Erkrankung bei der Delta-Variante zu 67%, verglichen mit 74,5% gegen die Alpha-Variante.

Nach nur einer Impfung beträgt die Schutzwirkung mit BioNTech/Pfizer 36%, mit Astra Zeneca 30%. Aufgrund der Ergebnisse raten die Autoren der Studie erneut dazu, auf die Zweitimpfung nicht zu verzichten.

Referenz:
NIHR London
Effectiveness of Covid-19 Vaccines against the B.1.617.2 (Delta) Variant, N Engl J Med 2021; https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2108891

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Covid-19: Nadelangst steht Impfungen im Weg

Um die Durchimpfungsraten zu steigern, kommt es auf jede Impfung an. Britische Forscher haben deshalb untersucht, welche Gründe Menschen daran hindern, sich gegen Covid-19 impfen zu lassen. Eine groß angelegte Studie an über 15 000 Personen belegt nun, dass rund 10% der Impfgegner im Prinzip nichts gegen eine Impfung oder den Impfstoff per se haben, sehr viel jedoch gegen die Handhabung von Injektions-Spritzen.

Bei Menschen mit Injektionsphobie (die überwiegend angeboren ist), führt allein der Anblick von Spritzen zu einem Anstieg der Herzfrequenz und des Blutdrucks, gefolgt von einem plötzlichen Rückgang bei beiden. Ist das der Fall, kann das bei rund der Hälfte der Betroffenen eine Ohnmacht auslösen. Was verständlicherweise dazu führt, dass eine Vakzinierung lange hinausgezögert wird bzw. dass sich Betroffene gar nicht impfen lassen.
Besonders ausgeprägt war die Angst vor Injektionen laut Untersuchung bei jüngeren Personen und Menschen die bestimmten ethnischen Minderheiten angehörten.

Die gute Nachricht für Nadel-Ängstliche lautet: Verhaltens-Therapien können helfen die Angst in den Griff zu kriegen, sind relativ unkompliziert durchzuführen und sehr effektiv. Patienten können auch lernen, die frühen Anzeichen eines Blutdruckabfalls zu erkennen und diesem durch eine Muskelentspannung entgegenzuwirken. Hilfe bieten auch Impfungen in Form von Nasensprays. An der Entwicklung eines Covid-19-Impfstoffs in Sprayform wird bereits gearbeitet.

Referenz:
University of Oxford
Injection fears and COVID-19 vaccine hesitancy; Psychological Medicine 2012; https://www.cambridge.org/core/journals/psychological-medicine/article/injection-fears-and-covid19-vaccine-hesitancy/A70D5D859CC25804B7AC4FB3AD54F68D

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Impfen gegen Multiple Sklerose?

Eine aktuelle Studie zieht gerade viel Aufmerksamkeit auf sich, denn wenige Wochen nach der Einführung der ersten mRNA-basierten Corona-Impfstoffe wird von einer mRNA-Impfung gegen Multiple Sklerose (MS) berichtet.

Anders als bei der Corona-Impfung soll aber nicht das fremde Antigen bekämpft werden, sondern das körpereigene Immunsystem wieder an entzündungsauslösende Proteine (Autoantige gegen körpereigene Strukturen) gewöhnt werden. Das Prinzip ist vergleichbar mit der Desensibilisierung gegen Allergien (z. B. bei Pollenallergikern). Dabei wird durch eine gezielte Zufuhr des auslösenden Stoffes die immunologische Überempfindlichkeit abgebaut, das Immunsystems lernt, das Allergen wieder zu tolerieren.

Forschern ist es an einem MS-Mausmodell gelungen, durch die kontrollierte Zufuhr des auslösenden Autoantigens (ein Myelinprotein) die autoimmune Gehirn- und Rückenmarksentzündung (Enzephalomyelitis) zu verhindern bzw. sogar rückgängig zu machen. Im Ergebnis konnte in mehreren MS-Mausmodellen die Erkrankung erfolgreich unterdrückt und eine Demyelinisierung (Angriff auf die Isolierschicht der Nervenfasern) verhindert werden; erkrankte Tiere erholten sich.

Dennoch handelt es sich nicht um eine greifbare Therapieoption, die am Menschen schnell umgesetzt werden kann. Die Entwicklung mit dem Ziel, das Immunsystem „toleranter“ zu machen, ist komplexer als der Ansatz, das Immunsystem gegenüber einem Krankheitserreger auf Angriff zu trimmen. Aber die Entwicklung dieses Grundprinzips belegt zumindest das hohe Innovationspotenzial dieses Forschungszweigs und könnte ein erster wichtiger Schritt für die Entwicklung einer zielgerichteten Therapie sein.

Referenz:
Universität Mainz
Pressemeldung Deutsche Gesellschaft f. Neurologie: Erste tierexperimentelle Daten zur mRNA-Impfung gegen Multiple Sklerose; A noninflammatory mRNA vaccine for treatment of experimental autoimmune encepha-lomyelitis, Science 2021; 371: 145–153, https://science.sciencemag.org/content/371/6525/145.editor-summary

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Hepatologie Infektiologie Therapie Virologie Wissenschaft

Chronische Hepatitis B: Impfstoff als Therapie

Chronische Hepatitis-B-Infektionen (HBV) stellen ein globales Gesundheitsproblem dar und können bisher nur chemotherapeutisch behandelt werden. Nun konnte ein Forscherteam um Rudolf Valenta vom Zentrum für Pathophysiologie, Infektiologie und Immunologie der MedUni Wien den Nachweis erbringen, dass ein in der Impfung BM32 gegen Gräserpollenallergie enthaltenes Protein Antikörper induziert, die das Andocken des Hepatitis B-Virus an Leberzellen verhindert.

In der Regel wird die HBV mit Nukleosid- und Nukleotid-Analoga oder mit Interferon behandelt. Diese Therapieformen sind jedoch nebenwirkungsreich. Gegenwärtige HBV- Schutzimpfungen funktionieren bei zehn bis zwanzig Prozent der Geimpften nicht.

Anhand des Datenmaterials von 128 gegen Gräserpollenallergie geimpften Menschen wurde nachgewiesen, dass dieser Impfstoff BM32 ein Protein enthält, das punktgenaue Antikörper induziert und somit die Infektion verhindert. Bei den Personen bildeten sich Antikörper, die alle bekannten Formen des Virus erkennen und bekämpfen können. Die Anzahl der Antikörper scheint hoch genug, um auch gegen die chronische Form der Hepatitis B nicht nur präventiv, sondern auch therapeutisch eingesetzt werden zu können.

Referenzen:
Medizinische Universität Wien
https://www.meduniwien.ac.at/web/ueber-uns/news/detailseite/2020/news-im-august-2020/chronische-hepatitis-b-impfstoff-gegen-graeserpollenallergie-als-potenzielle-therapieform/
Quantification, epitope mapping and genotype cross-reactivity of hepatitis B preS-specific antibodies in subjects vaccinated with different dosage regimens of BM32, EBioMedicine 000 (2020) 102953; https://www.thelancet.com/pdfs/journals/ebiom/PIIS2352-3964(20)30329-7.pdf

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Eisenmangel verringert Impfschutz

Weltweit leiden etwa 40 Prozent der Kinder an Blutarmut, weil sie nicht genügend Eisen zu sich nehmen. Nun zeigen Untersuchungen der ETH-Zürich, dass der Eisenmangel auch den Schutz von Impfungen schmälert.

Bekannt ist, dass Impfungen in Ländern mit geringem Einkommen weniger gut funktionieren als im globalen Norden. Bisher war nicht klar, woran das liegt. In einer Studie mit Kindern in Kenia wurde der Eisenstatus sowie Antikörper gegen Antigene der verabreichten Impfungen in Blutproben von 303 Kindern während den ersten 18 Lebensmonaten bestimmt. Mehr als die Hälfte der Kinder war schon im Alter von 10 Wochen von Blutarmut oder Anämie betroffen, und im Alter von 24 Wochen wiesen mehr als 90 Prozent der Kinder tiefe Hämoglobin-Werte und eine niedrige Anzahl roter Blutkörperchen auf. Das Risiko, keine schützenden Antikörper gegen Pneumokokken und andere Erreger im Blut zu finden, war bei diesen Kindern mehr als doppelt so hoch wie bei Kindern mit normalen Hämoglobin- Werten.

In einer zweiten Studie haben die Wissenschaftler 127 etwas mehr als halbjährigen Kleinkindern während vier Monaten täglich ein Pulver mit Mikronährstoffen verabreicht. Die Kinder, bei denen das Pulver auch Eisen enthielt, zeigten im Alter von 12 Monaten nicht nur mehr Masern-Antikörper im Blut, sondern ihre Antikörper erkannten die Erreger auch besser.

Referenzen:
ETH Zürich: https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2020/07/eisenmangel-mindert-impfwirkung.html
Iron Deficiency Anemia at Time of Vaccination Predicts Decreased Vaccine Response and Iron Supplementation at Time of Vaccination Increases Humoral Vaccine Response: A Birth Cohort Study and a Randomized Trial Follow- Up Study in Kenyan Infants. Front. Immunol. 11:1313.
https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01313

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Immunologie Virologie Wissenschaft

Tuberkulose Impfstoff gegen COVID-19?

Ein vor 100 Jahren entwickeltes Tuberkulose-Vakzin macht Geimpfte auch für andere Infektionen unempfindlicher. Dieser Effekt ist lange bekannt, nicht jedoch, wodurch er verursacht wird. Wissenschaftler der Universitäten Nijmegen und Bonn haben nun eine mögliche Antwort auf diese Frage vorgelegt.

Der BCG-Impfstoff (Bacillus Calmette-Guérin) deren Basis lebendige Erreger bilden, führt zu einer „trainierten Immunität“. So schütten die Immunzellen im Blut von Geimpften deutlich mehr Zytokine aus, die wiederum andere andere Abwehrzellen aktivieren. Dazu beeinflusst die Impfung das genetische Programm hämatopoetischer Stammzellen- und das langfristig. Interessant ist zudem ein weiterer Aspekt: Die meisten der Gene, die nach der Impfstoff-Gabe leichter zugänglich werden – werden zusätzlich durch den „hepatic nuclear factor“ kontrolliert. Das sorgt dafür, dass die Immunzellen ihre neu gewonnene Macht „mit Augenmaß“ nutzen, so Studienautor Prof. Andreas Schlitzer, Uni Bonn: „Möglicherweise lässt sich diese Erkenntnis therapeutisch nutzen, um die trainierte Immunität gezielt zu manipulieren“.

Die Ergebnisse sind auch vor dem Hintergrund der Covid-19-Pandemie interessant: Momentan wird der Impfstoff in mehreren Studien zur Verhinderung schwerer Verläufe bei Risikogruppen wie Krankenhaus-Personal und Älteren getestet. Eine Impfung kann zwar vermutlich nicht die Ansteckung mit dem Virus verhindern, aber möglicherweise das Risiko eines schweren Verlaufs reduzieren.

Referenzen:
Limes Institut Universität Bonn
https://www.uni-bonn.de/neues/135-2020
BCG vaccination in humans elicits trained immunity via the hematopoietic progenitor compartment; Cell Host & Microbe, DOI: 10.1016/j.chom.2020.05.014

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Schutz vor Diabetes Typ-I durch Impfung gegen Coxsackie-Viren

Der erste Impfstoff, der eine Immunantwort gegen alle 6 Serotypen des Coxsackie-Virus B (CVB) erzeugt, hat in einer tierexperimentellen Studie die Entwicklung eines Typ-1-Diabetes verhindert.

Die Forscher sind aufgrund der Studienergebnisse zuversichtlich, dass ihr Impfstoff Kinder vor einem Typ-1-Diabetes infolge einer CVB-Infektion schützen kann. Da die präklinischen Studien abgeschlossen sind, könnte mit klinischen Tests begonnen werden. Als erste Kandidaten kommen Kinder infrage, die aufgrund einer familiären Prädisposition ein erhöhtes Risiko auf einen Typ-1-Diabetes haben.

Sollte der Impfstoff die Häufigkeit von Neuerkrankungen senken, würde dies auch die Virusgenese des Typ-1-Diabetes belegen. Der Großteil der Experten geht allerdings davon aus, dass die Viren nur eine von verschiedenen Ursachen des Typ-1-Diabetes sind.

Referenzen:
Science Advances 06 May 2020:
DOI: 10.1126/sciadv.aaz2433
https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaaz2433
Karolinska Institutet
https://news.ki.se/possible-vaccine-for-virus-linked-to-typ…

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