 |  | Theo Dingermann |
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02.12.2024 18:00 Uhr |
Sporozoiten des Malaria-Erregers gelangen mit dem Blutstrom in die Leber. / © Getty Images/Science Photo Library
An Malaria erkranken jedes Jahr Millionen Menschen und mehrere Hunderttausend sterben an der Infektion. Laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) kam es im Jahr 2022 zu mehr als 600.000 Todesfällen und 250 Millionen Malaria-Erkrankungen – trotz Schutzmaßnahmen wie Vektorkontrolle, Mückennnetzen und Chemoprophylaxe. Ein wirksamer Impfstoff ist notwendig, um die Bekämpfung der Malaria voranzutreiben.
Die Entwicklung effizienter Impfstoffe wird aber erschwert durch den komplizierten Lebenszyklus des Malaria-Erregers, eines einzelligen Parasiten der Gattung Plasmodium, der verschiedene Stadien durchläuft (siehe Kasten) und dabei unterschiedliche Antigene aufweist.
Derzeit stehen mit RTS,S/AS01 (Mosquirix™) und R21 zwei zugelassene Malaria-Impfstoffe zum Schutz vor Plasmodium falciparum, der wichtigsten humanpathogenen Plasmodienart, zur Verfügung. Dabei handelt es sich um Subunit-Impfstoffe, also Totimpfstoffe, die einzelne Antigene des Erregers enthalten. Beide Vakzinen basieren auf dem wichtigsten Sporozoiten-Oberflächenantigen, dem Circumsporozoit-Protein (CSP). Allerdings ist der Schutz vor einer Malaria-Infektion mit 50 bis 80 Prozent über einen Zeitraum von etwa einem Jahr noch relativ unbefriedigend.
Die einzelligen Malaria-Erreger werden von Stechmücken der Gattung Anopheles als sogenannte Sporozoiten auf den Menschen übertragen, wo sie mit dem Blut die Leber erreichen. Dort befallen sie die Leberzellen, wo sie sich zu Schizonten (mehrkernige Zellen) entwickeln, die später zu Tochterzellen (den Merozoiten) zerfallen, wobei sie die Wirtszelle zum Platzen bringen. Die freigesetzten Merozoiten können Erythrozyten befallen, wo sie entweder weitere ungeschlechtliche Vermehrungszyklen (über Blutschizonten) durchlaufen und die Blutzellen ebenfalls zerstören. Oder sie entwickeln sich zur Geschlechtsform, den Gametozyten. Diese gelangen bei einem weiteren Mückenstich wieder in ihren Hauptwirt Mücke, wo sie eine sexuelle Phase durchlaufen, bis sie wieder als Sporozoiten in den Speicheldrüsen der Tiere für eine Neuinfektion des Menschen zur Verfügung stehen.
Alternative Impfstrategien basieren auf intakten Malaria-Parasiten. Dadurch wird das Immunsystem einer deutlich breiteren Palette von Antigenen ausgesetzt und es resultiert eine effiziente humorale, aber auch zelluläre Immunantwort. Drei potenzielle Kandidaten solcher Sporozoiten-Lebendimpfstoffe werden derzeit entwickelt. Sie enthalten als Antigene entweder genetisch abgeschwächte Parasiten (GAP), strahlungsabgeschwächte Sporozoiten (RAS) oder Wildtyp-Sporozoiten, die in Kombination mit einer Chemoprophylaxe verabreicht werden (CPS). Alle sind gegen P. falciparum gerichtet.
GAP-Sporozoiten-Impfstoffe haben gegenüber den durch Bestrahlung abgeschwächten RAS den Vorteil, dass nach der Anzucht der Parasiten kein weiterer technologischer Schritt erforderlich ist. Diese Impfstoffe sind so konzipiert, dass die Plasmodien in der Leberphase des Entwicklungszyklus arretiert sind, sich also keine Schizonten bilden können, die dann Merozoiten freisetzen. Eine weitere Vermehrung des Parasiten im Menschen wird somit unterdrückt.
Bei einem ersten Kandidaten dieses Typs waren die beiden Gene B9 and SLARP deletiert worden (PfΔb9Δslarp). Diese GA1-Variante zeichnete sich durch eine kurze intrahepatische Entwicklung (24 Stunden) aus, ähnlich wie das bei strahlungsabgeschwächten Sporozoiten der Fall ist. Danach stoppt die Entwicklung des Parasiten.
Die GA1-Variante zeigte bei früheren Untersuchungen nur bei 12 Prozent der Geimpften, die noch nicht an Malaria erkrankt waren, eine schützende Wirksamkeit gegen eine kontrollierte Infektion mit P. falciparum. Wahrscheinlich ist die Effizienz dieses Impfstoffs deshalb so schwach, weil die GA1-Mutanten zu schnell absterben, um das Immunsystem ausreichend zu trainieren.
