Mit Adjuvanzien das Immunsystem auf Trab bringen

Ganz anders zusammengesetzt sind AS01 und AS02. Sie bestehen beide aus MPL und QS-21, unterscheiden sich aber in ihrer Formulierung. MPL ist eine chemisch modifizierte, abgeschwächte Version eines Lipopolysaccharids (LPS) eines Salmonella-Bakteriums. LPS zeigt eine starke Reaktogenität und stimuliert über den Toll-like-Rezeptor 4 eine Zytokin-Freisetzung, ist aber zu toxisch für eine Anwendung als Adjuvans. MPL hat einen ähnlichen Effekt wie LPS, ist aber verträglicher. QS-21 bezeichnet eine Saponin-Fraktion aus der Pflanze Quillaja saponaria, dem Seifenrindenbaum aus Südamerika, die ebenfalls eine starke Immunreaktion auslöst. »MPL und QS-21 wirken dabei synergistisch und aktivieren ein anderes Zytokinmuster als AS03«, so Winckler.

Bei AS01 handelt es sich um eine Cholesterol-basierte liposomale Formulierung von MPL und QS-21. »Sie ist besser verträglich und zugleich wirksamer als AS02, eine O/W-Formulierung«, so der Experte. AS01 wird im Herpes-Zoster-Impfstoff Shingrix® sowie der Malaria-Vakzine Mosquirix® eingesetzt.

Eine Kombination aus Aluminiumsalzen und MPL stellt AS04 dar. Es bewirkt eine starke Freisetzung von Interferon-γ und eine TH1-lastige Immunreaktion. »Dabei wirkt es stärker als reine Aluminium-Adsorbate«, ordnet Winckler ein. Enthalten ist AS04 im HPV-Impfstoff Cervarix® sowie dem rekombinanten Hepatitis-B-Impfstoff Fendrix®.

Alle vorgestellten Adjuvanzien bis auf die klassischen Aluminiumsalze wurden von der britischen Pharmafirma Glaxo-Smith-Kline (GSK) entwickelt, die zu den größten Impfstoffherstellern weltweit zählt und als führend im Bereich der Adjuvanzien gilt. Das Unternehmen hatte sich zu Beginn der Coronavirus-Pandemie entschieden, keinen eigenen Covid-19-Impfstoff zu entwickeln, sondern Kooperationen mit anderen Firmen wie Sanofi einzugehen, um seine Adjuvanz-Systeme beizusteuern, darunter wohl auch AS03.

Aber brauchen wirklich alle Corona-Totimpfstoffe ein Adjuvans? Jein, könnte man sagen. Die neuen mRNA-basierten Stoffe sind gewissermaßen Antigen und Adjuvans in einem, erklärte Winckler. Sie wirken selbst als Adjuvans, da virale mRNA die Toll-like-Rezeptoren 7 und 8 aktiviert. Je nachdem, wie die mRNA modifiziert wurde, werden dabei eher CD4+ oder CD8+ Zellen induziert. Die Mainzer Firma BioNTech habe hier bereits vor Ausbruch der Corona-Pandemie viel Grundlagenforschung betrieben.

In BioNTechs und Pfizers Impfstoffkandidaten BNT162b2, der nun in der Phase III groß getestet wird und für den in der EU bereits das Zulassungsverfahren begonnen hat, sei modifizierte RNA enthalten, die statt normalem Uridin Pseudo-Uridin als Base enthält. »Das schwächt den normalerweise sehr starken TLR-7/8-Effekt ab und führt dazu, dass die Zellen relativ lang Antigene produzieren«, erklärte Winckler. »Wir lernen coronabedingt im Moment sehr viel über die Impfstoffentwicklung an sich. Davon werden wir in Zukunft auch bei Impfstoffen gegen andere Viren profitieren«, hofft der pharmazeutische Biologe.