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Der Schlüssel zu neuen Impfstoffen: natürliche Immunantworten

Europäische Forschungen haben die jüngsten rasanten Fortschritte in der Gensequenzierung, bei Hochdurchsatz-Assays und Protein-Mikroarrays angewandt, um auf neuen Wegen gegen verbreitete Krankheitserreger vorzugehen.
Der Schlüssel zu neuen Impfstoffen: natürliche Immunantworten
Die gewaltigen Fortschritte in der Genomik werden den Kampf gegen menschliche Krankheiten wie Malaria auf eine neue Stufe heben, die zuvor nicht für möglich gehalten wurde. Mit diesem Ziel hat das EU-geförderte Projekt Microbearray seine Ressourcen gebündelt, um Oberflächen- und sekretierte Proteine ​​sowie mögliche Endotoxine aus einer Auswahl von medizinisch bedeutenden Krankheitserregern zu identifizieren.

Die Forscher von Microbearray sammelten eine Reihe von Proteinen, um Array-Slides von rekombinanten Proteinen aus diversen Mikroben zu schaffen, darunter etwa Coronavirusarten, drei Bakterien, die Lungenentzündung verursachen (einschließlich des Erregers, der für die Legionärskrankheit verantwortlich ist), sowie das Malaria übertragende Plasmodium falciparum (P. falciparum).

Der nächste Schritt bestand im Vergleich der Arrays von mikrobiellen Proteinen mit Serumproteinen von Probanden, die zuvor an den betreffenden Krankheiten erkrankt waren. Auf diese Weise wollten die Projektwissenschaftler sowohl diagnostische Marker und als auch rekombinante Proteine für die Entwicklung von Impfstoffen identifizieren.

Über dieses ehrgeizige Ziel hinausgehend entwickelte das Team eine technologische Plattform, um die mögliche Verwendung der Mikroarrays zu maximieren. Das gesamte Paket umfasste einen Mikroarray-Reader, eine hochdurchsatzfähige Proteinproduktion und Werkzeuge zum Erfassen und Synthetisieren von Proteinen sowie wichtige Software.

Zur Malaria wurden rund 200 Antikörperprofile von Kindern mit unterschiedlichen Immunitätsgraden analysiert. Basierend auf den 18 vielversprechendsten rekombinanten Antigenen fanden die Wissenschaftler eine beispiellose Vielfalt bei der Reaktion einzelner Antikörper gegen Malariaantigene.

Die Projektergebnisse lassen darauf schließen, dass Immunität gegen Malaria auf die Antikörpererkennung vieler und nicht einzelner Antigene zurückzuführen ist. Mithilfe der technologischen Errungenschaften aus Microbearray sollte die Analyse von Hunderten von Kombinationen von Antigen-Antikörper-Reaktion zur Identifizierung bestimmter Kombinationen führen, die einem schützende Immunität verleihen.

Serum-Profilierung auf mikrobielle Antigenprofile kann über dem Malariaparasiten hinaus auf jeden Erreger mit einer vollständigen Genomsequenz angewendet werden. Darüber hinaus versprechen die Entwicklungen aus Microbearray, die Kosten für Mikroarray-Technologie zu senken, um sie so auch kleineren kommerziellen Organisationen verfügbar zu machen.

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