Kombiimpfstoff in der Entwicklung

Noroviren lösen weltweit jedes Jahr etwa eine Million Durchfallerkrankungen aus, an denen etwa 50.000 Kinder sterben. Schutzimpfungen oder kausale Therapien gegen den Erreger existieren derzeit nicht. Ein Grund hierfür ist, dass sich die RNA-Viren aus der Familie der Caliciviridae durch eine große genetische und antigenetische Vielfalt auszeichnen: Von Noroviren existieren etwa 35 verschiedene Genotypen aus fünf Gruppen.

Ein Forschungsteam von der Washington University School of Medicine in St. Louis arbeitet an einem Impfstoff, der sich an eine bereits etablierte Impfung gegen Durchfallerreger anlehnt: die Rotavirus-Impfung. Die Gruppe um Dr. Takahiro Kawagishi entwickelte einen Impfstoff, indem sie einen harmlosen Rotavirus-Stamm gentechnisch so veränderte, dass er das Hauptkapsidprotein VP1 des humanpathogenen Norovirus exprimiert. Mäuse, die diesen oral zu applizierenden Impfstoffkandidaten erhielten, bildeten neutralisierende Antikörper gegen das Rota- und das Norovirus. Das berichten Kawagishi und Kollegen im Fachjournal »PNAS«.

In den Untersuchungen erhielten Mäusejunge den Kombiimpfstoff einmal oral und dann nach neun Wochen noch einmal per Injektion als Booster. Bei 82 Prozent der Tiere waren starke Antikörperantworten im Blut nachweisbar und bei allen Tieren im Darm, dem eigentlichen Ort der Infektion der beiden Durchfallerreger. »Dass wir im Darm starke Antikörperantworten sehen konnten, ist ein gutes Zeichen«, sagt Seniorautor Professor Dr. Siyuan Ding in einer Mitteilung der Universität.

Das Rotavirus hatte das Team aus mehreren Gründen als Vektor für das Norovirus-Antigen ausgesucht: Zum einen vermehrt es sich hauptsächlich im Dünndarm, es integriert nicht sein Genom in infizierten Zellen, es ist hoch immunogen und kann sowohl einen systemischen als auch einen Schleimhautschutz induzieren. Zum anderen sind bereits mehrere sichere und effiziente Rotavirus-Impfstoffe weltweit im Einsatz. In Deutschland sind die beiden attenuierten, oral zu applizierenden Lebendimpfstoffe Rotarix® von Glaxo-Smith-Kline und Rotateq® von MSD Vaccins auf dem Markt.

Das Prinzip, ein Rotavirus als Vektor für Antigene von weiteren Erregern zu nutzen, hat dem Team zufolge Potenzial. »Es gibt eine Reihe von intestinalen Pathogenen, für die wir bislang keine Therapien oder Impfungen haben«, sagt Ding. Prinzipiell könne man von allen Magen-Darm-Erregern ein Gen in ein Rotavirus einfügen, um einen bivalenten Impfstoff zu erhalten. Als nächstes plant das Team, die Wirksamkeit des Norovirus-Rotavirus-Impfstoffs in präklinischen Studien zu ermitteln.

Auch weitere Forschungsgruppen und Impfstoffhersteller arbeiten an Vakzinen gegen das Norovirus. Eine Übersicht über die Entwicklungen stellte Ende 2021 der Pädiater Ming Tan von der University of Cincinnati im Fachjournal »Pathogens« vor.

Am weitesten in der Entwicklung fortgeschritten ist demnach ein Kandidat der japanischen Firma Takeda mit der Bezeichnung TAK-214, der bereits in einer Phase-II-Studie geprüft wurde. Der adjuvantierte bivalente Totimpfstoff basiert auf virusähnlichen Partikeln (VLP), die von den Genotypen GI.1 und GII.4 stammen. Er kann nasal oder intramuskulär appliziert werden.

Einen ganz ähnlichen bivalenten VLP-Impfstoff hat auch das chinesische Nationale Vakzine- und Serum-Institut (NVSI) in Peking in Arbeit. Ein weiterer VLP-Impfstoff aus China ist tetravalent und enthält zusätzlich Antigene der Genotypen GII.3 und GII.17. Das US-amerikanische Biotechnologie-Unternehmen Vaxart setzt bei seinem Norovirus-Impfstoff auf eine andere Technologie und verwendet Adenoviren als Vektoren für die Gene, die für das VP1 der Genotypen GI.1 und GII.4 kodieren.

Auch das US-Unternehmen Moderna arbeitet seit Kurzem an Norovirus-Impfstoffen auf mRNA-Basis. Wie Moderna Mitte April bekanntgab, hat es die Entwicklung eines trivalenten (mRNA-1403) und eines pentavalenten Kandidaten (mRNA-1405) gestartet.