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Wirkstoff des Monats: RTS,S/AS01

von Karin Hollricher (Laborjournal-Ausgabe 12, 2021)


Stichwort

(10.12.2021) Seit über 100 Jahren suchen Forscherinnen und Mediziner nach einem Impfstoff gegen Malaria, die von Anopheles-Mücken übertragen und von in ihnen lebenden Einzellern der Gattung Plasmodium ausgelöst wird. Bisher mit wenig Erfolg. Andere Maßnahmen wie Mückennetze und Medikamente konnten die Infektionsraten zwar senken, doch noch immer erkranken jährlich 200 Millionen Menschen und fast eine halbe Million Kinder stirbt jedes Jahr daran.

2006 setzte sich die Weltgesundheitsorganisation (WHO) zum Ziel, bis 2030 Impfstoffe zu entwickeln, die eine Wirksamkeit von wenigstens 75 Prozent haben und deren Schutzwirkung mindestens zwei Jahre anhält. Jetzt gab die Organisation dem schon 2015 von der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA) zugelassenen Impfstoff RTS,S von GlaxoSmithKline nach einer Phase-4-Studie (Beobachtungsphase) seinen Segen: RTS,S darf als Routineimpfung für Kinder eingesetzt werden. Allerdings bleibt der Impfstoff mit einer Wirksamkeit von etwa dreißig Prozent weit hinter der WHO-Vorgabe zurück. Um wenigstens dieses Ergebnis zu erreichen, muss man die Kinder allerdings dreimal innerhalb von drei Monaten, und dann nochmals nach 18 Monaten impfen.

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Der Name RTS,S beschreibt die Inhaltsstoffe des Vakzins. Das Antigen besteht aus zwei Fragmenten des Circumsporozoit-Proteins (CSP) von P. falciparum, und zwar einem Repeat (R) sowie einem T-Zell-Epitop (T). Diese Fragmente sind mit dem Oberflächenantigen HBsAG des Hepatitis-B-Virus (S) fusioniert. Das zusätzliche ‚S‘ steht für weitere HBsAG-Proteine, die man für die Aufreinigung im Herstellungsprozess benötigt. Die Komponenten produzieren Hefezellen. In ihnen bilden sich spontan gemischte Partikel vom Typ RTS,S. Dem Impfstoff wird das Adjuvans AS01 hinzugefügt, da die CSP-Fragmente nicht ausreichend immunogen sind.

Die begrenzte Wirksamkeit lässt viel Raum für Optimierung. Etliche Kandidaten sind in verschiedenen Stadien der Entwicklung und Prüfung. Man untersucht abgewandelte Formen des jetzigen Vakzins, testet aber auch die Wirksamkeit attenuierter, also inaktivierter Sporozoiten sowie Untereinheiten eines Proteins, das für die Vermehrung des Parasiten in den Mägen der Anopheles-Mücken nötig ist. Auf dem Prüfstand stehen auch Kombinationen von Antigenen, die der Parasit zu unterschiedlichen Zeitpunkten seines Lebens bildet.

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P. falciparum durchläuft nämlich drei Entwicklungsstadien. Das Circumsporozoit-Antigen bildet er nur während seiner ersten Lebensphase im Menschen, nämlich im Leber- oder prä-erythrozytischen Stadium, nachdem die von der Stechmücke übertragenen Sporozoiten in Leberzellen eingedrungen sind. Dort entwickeln sich asexuelle Formen, die ins Blut gelangen und Erythrozyten infizieren (Blutstadium). In den roten Blutkörperchen bilden sie Gametozyten, die sexuellen Formen der Plasmodien, die schließlich von den Stechmücken bei ihrer nächsten Mahlzeit aufgenommen werden. Erst im Magen der Tiere vereinigen sich die Gametozyten, bilden wieder Sporozoiten, und gelangen beim nächsten Mückenstich erneut in den Menschen.