Er zouden binnenkort effectievere vaccins beschikbaar kunnen zijn tegen bepaalde vormen van longontsteking en meningitis. Een team van wetenschappers van het Max Planck Institute of Colloids and Interfaces in Potsdam heeft een synthetisch koolhydraat geïdentificeerd dat uiterst effectieve bescherming biedt voor diermodellen - in ieder geval - tegen een bijzonder gevaarlijke stam van pneumokokkenbacteriën, die artsen serotype 1 noemen. Veel mensen die besmet zijn met dit serotype, vooral in ontwikkelingslanden, meningitis ontwikkelen. Het synthetische vaccin is gebaseerd op chemisch geproduceerde koolhydraten. Deze zijn effectiever en gemakkelijker te verwerken dan de koolhydraten in conventionele vaccins, die zijn geïsoleerd uit bacteriën. In samenwerking met Vaxxilon AG, een start-up waarvan de oprichters onder meer Max Planck-wetenschappers zijn, de onderzoekers ontwikkelen nu het vaccin voor marketing.

De beschikbaarheid van effectieve vaccins tegen bacteriële infecties is vandaag belangrijker dan ooit:bacteriën ontwikkelen resistentie tegen steeds meer antibiotica en, om redenen van beschikbaarheid en logistiek, behandeling met antibiotica is in veel ontwikkelingslanden geen haalbare optie. Alleen al om deze reden Jaarlijks overlijden wereldwijd meer dan 1,6 miljoen mensen aan infecties met de bacterie Streptococcus pneumoniae. In Duitsland, pneumokokkenziekte doodt meer dan 5, 000 mensen per jaar. Het risico op het ontwikkelen van een ernstige pneumokokkeninfectie is sterk leeftijdsafhankelijk. Kinderen onder de vijf, volwassenen ouder dan 60 en chronisch zieke patiënten lopen een bijzonder risico. Pneumokokkenbacteriën kunnen ernstige gevallen van longontsteking en meningitis veroorzaken en vormen met name in ontwikkelingslanden een hardnekkig probleem. Serotype 1 (ST 1), een bijzonder gevaarlijke pneumokokkenstam, is wijdverbreid in Afrika bezuiden de Sahara en veroorzaakt daar veel gevallen van meningitis. Inderdaad, de regio bezuiden de Sahara wordt vaak omschreven als de 'meningitisgordel', aangezien daar de afgelopen decennia grote epidemieën van meningitis zijn uitgebroken.

Traditionele vaccins bieden weinig bescherming tegen ST1-pneumokokken

Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Colloïden en Interfaces in Potsdam, de Freie Universität Berlin en de Charité-Universitätsmedizin Berlin hebben nu een synthetisch koolhydraatvaccin ontwikkeld tegen serotype 1 pneumokokken. Deze stam wordt onvoldoende gedekt door de beschikbare traditionele vaccins. Het nieuwe vaccin biedt een uiterst effectieve bescherming tegen ST1-pneumokokkeninfecties bij konijnen.

"Het synthetische koolhydraatvaccin tegen pneumokokkeninfecties is veelbelovend en wordt momenteel getest in combinatie met gelicentieerde vaccins. " zegt Peter H. Seeberger, een directeur van het Max Planck Instituut voor Colloïden en Interfaces.

Om te overleven in het menselijk lichaam en zichzelf te beschermen tegen aanvallen van het immuunsysteem, pneumokokken omsluiten zich in een capsule bestaande uit koolhydraatmoleculen. Hier gaan de vaccins aan het werk:vaccinontwikkelaars maken het koolhydraat zichtbaar voor het immuunsysteem door het te hechten aan een dragereiwit en dit stimuleert de ontwikkeling van antistoffen tegen de bacterie door het menselijke immuunsysteem. Echter, de meer dan 90 pneumokokkenstammen omvatten bacteriën waarvan de koolhydraatmoleculen niet aan dragereiwitten kunnen worden gehecht zonder hun effectiviteit als vaccin op te geven. "Tijdens de verwerking van geïsoleerde koolhydraten is het gemakkelijk om een ​​belangrijke bouwsteen als AAT te veranderen. synthetische koolhydraten kunnen tot in het kleinste detail worden gepland en dienovereenkomstig worden ontwikkeld, zodat er niets misgaat, " zegt Benjamin Schumann, een voormalig onderzoeker aan het Max Planck Institute of Colloids and Interfaces en eerste auteur van de studie. Synthetische koolhydraten kunnen dit probleem voorkomen en zijn daardoor effectiever.

Een synthetisch koolhydraat blijft detecteerbaar door het immuunsysteem

In het huidige onderzoek hebben de onderzoekers hiervan gebruik gemaakt. Ze stelden vast dat bij het koppelen van ST1-koolhydraten aan een eiwit, het is van cruciaal belang dat een ongebruikelijke aminosuiker, die chemici AAT noemen, blijft detecteerbaar door het immuunsysteem. Deze bouwsteen wordt gewijzigd en gedeactiveerd door de traditionele vaccinproductieprocessen, wordt echter ongewijzigd behouden door het nieuwe chemische proces. "Ons synthetische koolhydraat bevat een kunstmatig bevestigingspunt dat reageert met het dragereiwit zonder de AAT te verstoren." Op deze manier, het immuunsysteem is gericht op de AAT en vormt antilichamen die de ST1-pneumokokken herkennen. Wanneer getest, het innovatieve kandidaat-vaccin bood een betere bescherming tegen infecties met ST1-bacteriën bij konijnen dan een vaccin dat momenteel op de markt is.

De onderzoekers uit Potsdam en Berlijn willen het vaccin nu zo ontwikkelen dat ze het in klinische proeven op mensen kunnen testen. Hiervoor werken ze samen met de start-up Vaxxilon AG, die werd opgericht door de Max Planck Society op initiatief van Peter Seeberger en het Zwitserse bedrijf Actelion AG. De missie van het bedrijf is het ontwikkelen van op koolhydraten gebaseerde synthetische vaccins voor marketing. Peter Seeberger is ervan overtuigd dat deze aanpak nieuwe perspectieven in de geneeskunde zal openen:"In een kwestie van slechts een paar jaar, deze nieuwe generatie koolhydraatvaccins zou mensen kunnen beschermen tegen gevaarlijke ziekteverwekkers."