Weitere Fortschritte bei der Impfstoffentwicklung
Trotz langjähriger Forschungen hat man noch nicht herausgefunden, welcher Art die Immunreaktion sein muss, um einen wirksamen Schutz gegen Malaria zu vermitteln. Daher konzentrierte man sich auf der Suche nach einem geeigneten Impfstoff bislang zumeist auf die Versuch- und Irrtummethode. Als gesichert gilt bislang, dass Surrogatbiomarker für Immunität die klinische Entwicklung von Impfstoffen und die zügige Aussonderung ungeeigneter Substanzen erheblich beschleunigen könnten. Kenntnisse der Malaria-protektiven Mechanismen und Biomarker könnten die Dauer von Impfstoffstudien verkürzen, da dann Kennzahlen für die Wirksamkeit zur Verfügung stünden, die für die Impfstoffentwicklung benötigt werden. So forschte das EU-finanzierte Projekt SYSMALVAC (Identifying correlates of protection to accelerate vaccine trials: systems evaluation of two models of experimentally-induced immunity to malaria) an Immunmechanismen, die vor einer Malaria schützen, und an entsprechenden Signaturen. Die Forscher kombinierten hierfür Omics-Technologien und Systembiologie. SYSMALVAC brachte Forscher zusammen, die sich mit den beiden nach jetzigem Stand effizientesten Impfstrategien befassen: dem kürzlich in einer Phase-III-Studie geprüften und von der Europäischen Arzneimittelagentur positiv bewerteten Impfstoff RTS,S und der Chloroquin-Chemoprophylaxe mit Plasmodium falciparum-Sporozoiten (CPS). Beide Strategien hatten sowohl im Feldversuch als auch unter experimentellen Bedingungen einen dauerhaften Schutz vermittelt. Die Wissenschaftler analysieren nun die transkriptomischen und immunologischen Profile bei freiwilligen Probanden nach der Impfung und integrierten die Daten in ein Analysewerkzeug, das mit künstlicher Intelligenz arbeitet. Mehr als 1.700 Proteine wurden in einem Proteininteraktionsnetzwerk menschlicher Malaria-vermittelter Immunreaktionen dargestellt. Die Auswertung dieser Daten enthüllte die wichtigsten physiologischen Prozesse bei der RTS,S- und CPS-Impfung. Die identifizierten Biomarker wurden weiter optimiert und an einem nicht-menschlichen Primatenmodell für experimentell induzierte Immunität validiert. Langfristig werden die Ergebnisse und Erkenntnisse von SYSMALVAC die Entwicklung einer immunologischen Plattform zur Bewertung der Wirksamkeit von Impfstoffen befördern und dazu beitragen, Dauer und Kosten solcher Studien zu senken.
Schlüsselbegriffe
Impfstoffe, Systembiologie, Impfschutz, Malaria, Biomarker, Transkriptomik, Computermodelle, Schutz
