Eine neue Ära der Diagnose und Behandlung von Ebola
Bislang stehen keine zugelassenen Impfstoffe oder antiviralen Medikamente zur Prävention oder Behandlung von EBOV zur Verfügung. Da die Krankheit von infizierten Tieren auf den Menschen übertragen werden kann, müssen für Ebola-Regionen umgehend Diagnose- und Schutzstrategien entwickelt werden. Für wirksame Gegenmaßnahmen sind zudem genauere Kenntnisse von Faktoren unerlässlich, die Überleben und Pathologie beeinflussen. Das EU-finanzierte Projekt IF-EBOLA war ein gemeinsames Forschungsvorhaben, in dem europäische und afrikanische Projektpartner Strategien entwickeln sollten, um bei einem Ausbruch die Ausbreitung des Ebolavirus zu verhindern. Das Hauptziel bestand darin „sowohl praktische als auch grundlegende Gegenmaßnahmen zu entwickeln, durch die sich afrikanische Gesundheitsbehörden vor Ort besser gegen künftige Ebolaepidemien wappnen können“, erklärt Projektkoordinator Prof. Veas. „Unsere Philosophie bestand darin, eine frühzeitige passive Impfung gegen Ebola, die durch eine rechtzeitige Diagnose des Virus ermöglicht wird, mit einer Überwachung der Immunantwort bei den Überlebenden zu kombinieren“, fährt er fort. Das Konsortium entwickelte verschiedene innovative technologische Werkzeuge, einschließlich Methoden für den ultrasensitiven Nachweis von Ebola-Viren und einem polyklonalen Antikörper gegen EBOV, der vor allem bei früh diagnostizierten Ebolapatienten zu einer Verbesserung ihrer Prognose beitragen soll. Zudem wurde die Effizienz der Immunantwort bei Ebola-Überlebenden von den Forschern sorgfältig überwacht, um Überlebensfaktoren genauer zu identifizieren und neue Therapien und Impfansätze zu entwickeln. Ein innovativer integrierter Ansatz gegen EBOV Voraussetzung für die Einleitung einer unterstützenden und spezifischen Behandlung ist, dass der EBOV-Nachweis in der Frühphase der Erkrankung stattfindet, wenn die Viruslast niedrig und die Symptome noch schwach ausgeprägt sind. Ebenso wichtig ist jedoch die Behandlung genesender Patienten, die zwar schon symptomfrei, aber noch immer ansteckend sind. IF-EBOLA verwendete eine Magnetic-Bead-Technologie zur Probenanreicherung und -aufbereitung , um den Virus in Patientenproben nachzuweisen. In Kombination mit einer Echtzeit-PCR-Methode gelang es den Wissenschaftlern, einen ultrasensitiven Nachweis von Ebola-Viren zu erbringen, der sogar minimale Überreste des Virus bei genesenen Patienten aufzeigt, die zuvor an einer akuten Infektion litten. Wie erwartet, zeigte das Antikörperpräparat gute pharmakologische Eigenschaften wie fehlende Toxizität, gute Stabilität und Bioverfügbarkeit sowie eine hohe antivirale In-vitro- und In-vivo-Wirksamkeit. Tests an verschiedenen Tiermodellen der Krankheit belegten die außerordentliche Fähigkeit des Antikörpers, die Virus-assoziierte Pathophysiologie zu verbessern, sowie eine wichtige Erhöhung der Überlebensraten auf fast 100 %. Die Virusdiversität ist ausschlaggebend für künftige Behandlungen Um die Immunantwort gegen Ebola vor und nach der Behandlung besser zu verstehen, konzentrierte man sich neben der Diversität des Ebolavirus auf die Charakterisierung verschiedener Immun- und Infektionsparameter. Hierfür kamen modernste Technologien wie Sequenzierungstechnologien der nächsten Generation (Next Generation Sequencing, NGS), Metagenomik und DNA-Arrays zum Einsatz. Metagenomische Analysen der eingelagerten Proben von mit dem Ebolavirus infizierten Patienten aus Westafrika zeigten eine Prävalenz des Lassa-Virus von 18 % neben nosokomialen Bakterien und aktuellen lokalen Infektionen wie HIV, Tuberkulose und Malaria. Mithilfe der neuartigen Integration von Genomik und Rechenwerkzeugen wurde eine Referenzdatenbank für unbekannte neuartigesowie wieder auftretende Krankheitserreger erstellt. Ziel dessen war es, die Ausbreitung des Pathogens zu verhindern. Interessanterweise war die Mutationsrate des Virus bei den meisten der in Sierra Leone isolierten Ebolastämmen sehr hoch, ganz egal, ob das Virus von Patient zu Patient weitergegeben wurde oder nur in einem einzelnen Patienten vorkam. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da Mutationen möglicherweise die Diagnose von Krankheiten, Impfstoffe sowie die Behandlungsauswahl beeinflussen könnten. Ergebnisse des europäisch-amerikanischen IF-EBOLA-Konsortiums waren das rationale Design einer Strategie zur Vorbereitung auf Epidemien, die Erfassung aussagefähiger Daten zu gesammelten Proben aus Biobanken (mit Partnern aus Sierra Leone und Liberia MoH) sowie Spitzenwerkzeuge, um die Lücken zu schließen, etwa beim ultrasensitiven Nachweis niedrigster Viruslasten und eine hocheffiziente Antikörpertherapie zur Rettung infizierter Tiere vor dem Tod. Vor allem müssen für das künftige Patientenmanagement Daten zur Evolution des Ebolavirus, zu Co-Infektionen und zu schützenden Immunantworten bei Überlebenden zusammengeführt wie auch weitere Gegenmaßnahmen konzipiert werden, um die Genesungschancen zu erhöhen.
Schlüsselbegriffe
IF-EBOLA, Ebolavirus (EBOV), Antikörper, Ausbruch, ultrasensitive Diagnostik, protektive Immunantwort von Überlebenden
