Neue Technologie verstärkt Immunantwort

Um mRNA-Impfstoffe noch effektiver zu machen, konstruierten Forschende um Dr. Magnus A. G. Hoffmann vom California Institute of Technology in Pasadena, USA, eine mRNA, die nach Translation in der Zelle in virusähnlichen Partikeln (virus-like particles, VLP) resultiert, in deren Oberfläche das Spike-Protein von SARS-CoV-2 integriert ist. Das erreichten die Forschenden dadurch, dass sie in eine am 3‘-Ende leicht modifizierte mRNA für das Spike-Protein die Information für eine ESCRT- und ALIX-bindende Region (EABR) integrierten. Dabei handelt es sich um eine kurze Aminosäuresequenz, an die sich Wirtsproteine aus dem für den Transport erforderlichen endosomalen Sortierkomplex (ESCRT) anlagern.

Es ist bekannt, dass viele umhüllte Viren ESCRT-assoziierte Proteine, darunter das Produkt des »Tumor susceptibility Gens 101« (TSG101) und/oder das »ALG-2-interacting protein X« (ALIX) rekrutieren, um so ihr Ausknospen aus einer infizierten Zelle zu ermöglichen. Dadurch, dass sich dieses Sequenzmotiv im Bereich des zytoplasmatischen Schwanzes des Spike-Proteins befindet, assemblieren bindende Proteine an diese Region und bilden so umhüllte virusähnliche Partikel (enveloped virus-like particles, eVLP), in deren Oberflächen Spike-Proteine stecken.

Diese Anordnung konnten die Wissenschaftler anhand gereinigter Spike-EABR-eVLP tatsächlich elektronenmikroskopisch sichtbar machen, wie sie in einem auf dem Preprint-Server »Biorxiv« publizierten Manuskript zeigen. Und wie erwartet, induzierten die gereinigten eVLP bei Mäusen auch eine starke Antikörperreaktion.

Wurden die Mäuse zweimal mit der modifizierten mRNA geimpft, die für das Spike-EABR-Konjugat kodiert, löste dies nicht nur eine starke CD8+ T-Zell-Antwort aus, wie dies von den klassischen mRNA-Impfstoffen bekannt ist, sondern auch eine überlegene neutralisierende Antikörperantwort gegen SARS-CoV-2 und dessen Varianten.

Die durch den modifizierten mRNA-Impfstoff bei Mäusen induzierten Titer an neutralisierenden Antikörpern waren, auch nach drei Monaten noch um das Zehnfache höher als durch einen herkömmlichen mRNA-Coronaimpfstoff oder durch gereinigten Spike-EABR eVLP induzierte Titer.

Zumindest im Tierexperiment ließ sich somit die Machbarkeit eines überlegenen mRNA-Impfstoffs demonstrieren. Denn die bisherigen Daten zeigen, dass durch die EABR-Technologie nicht nur die Wirksamkeit, sondern auch Breite des Erkennungsspektrums der induzierten Antikörper beachtlich ist.