28.06.2021 09:35
Wirksamere und flexiblere Impfstoffe durch „Bakterienabfall“
In einer soeben veröffentlichten Proof-of-Concept-Studie konnten ForscherInnen der Vetmeduni Vienna nachweisen, dass sogenannte Bakterienvesikel die Grundlage zur Entwicklung von flexibleren und effizienteren Impfstoffen bilden können. Laut den WissenschafterInnen könnten die ungefähr virusgroßen Bakterienprodukte beispielsweise als Adjuvans dienen, um eine stärkere Immunantwort von Vakzinen zu erreichen.
Plötzlich gesund
Fortschreitende Naturerkenntnis, ganz allgemein gesprochen, ‘Wissenschaft’, ist der stärkste Feind des medizinischen Wunders. Was unseren Vorfahren als Wunder erschien, was einfache Naturvölker heute noch in heftige Erregung versetzt, das berührt den zivilisierten Menschen längst nicht mehr.
Doch es gibt einen Gegensatz, der jedem Denkenden sofort auffällt: der unerhörte, durchaus nicht abgeschlossene Aufstieg der wissenschaftlichen Heilkunde und die ebenso unerhörte Zunahme der Laienbehandlung und der Kurpfuscherei. Man schätzt die Zahl der Menschen, die der Schulmedizin kein Vertrauen schenken, auf immerhin 50 Prozent.
Wie kann es sein, daß Laienbehandler und Kurpfuscher immer wieder spektakuläre Erfolge aufweisen, von denen die Sensationspresse berichtet?
Der Autor geht dieser Frage nach und kommt zu interessanten Erkenntnissen, aus denen er Vorschläge für eine bessere Krankenbehandlung durch seine ärztlichen Standesgenossen ableitet.
Bakterien geben lipid-umhüllte Vesikel ins umgebende Medium ab. Dabei handelt es sich um Zellteile, in denen unterschiedliche zelluläre Prozesse ablaufen. Zweck ist der Informationsaustausch und die Abfallbeseitigung. ForscherInnen der Institute für Virologie und Immunologie der Vetmeduni Vienna gelang nun eine positive Verwertung (Umnutzung) der Bakterienvesikel: Indem sie diesen „Bakterienabfall“ mit Proteinen aus Säugetierzellen markierten, konnten sie naturgetreuere Antigene erzeugen. Gleichzeitig provozieren die Bakterienvesikel als Immunadjuvans eine stärkere Immunantwort. Dieses Modulsystem soll eine gezieltere und schnellere Entwicklung von Impfstoffen ermöglichen.
Der Kniff: Hybride auf bakterieller Basis
Konkret untersuchten die WissenschafterInnen der Vetmeduni Vienna mit Unterstützung der Abteilung für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Wien in ihrer Proof-of-Concept-Studie die äußeren Membranvesikel von Escherichia coli (E. coli) – Bakterien, die im Darm gesunder Menschen von Natur aus vorkommen. In ihrer Studie machten sich die ForscherInnen weltweit erstmals einen Prozess zunutze, der in dieser Arbeitsgruppe bei eukaryontischen Membranen bereits erfolgreich eingesetzt wird. „Durch die Übertragung des als Molecular Painting oder Protein Engineering bekannten Prozesses auf bakterielle Vesikel konnten wir perfekte Hybride aus eukaryontischen Proteinen auf einer prokaryontischen Plattform erzeugen“, so Erstautorin Marianne Zaruba vom Institut für Virologie der Vetmeduni Vienna.
ForscherInnen machen Bakterienabfälle als neue Impfplattform nutzbar
Die E. coli-Vesikel haben laut Studienleiter Christoph Metzner vom Institut für Virologie der Vetmeduni Vienna einen mehrfachen Nutzen für neuartige Impfstoffe: „Die direkte Oberflächenmodifikation der äußeren Membranvesikel ermöglicht die Ablagerung eukaryontischer Proteine auf einer prokaryontischen Plattform. Die immunstimulierenden Eigenschaften der äußeren Membranvesikel, wie zum Beispiel die B-Zell-Stimulation, werden dadurch nicht signifikant verändert. Zudem ist die parallele Ablagerung von zumindest zwei verschiedenen Proteinen möglich. Für die Entwicklung neuartiger Impfstoffe würde das eine erhöhte Flexibilität und eine größere Robustheit gegenüber Virusvarianten bringen.“ Neben den bisher verwendeten fluoreszierenden Markerproteinen können außerdem Zytokine, Wachstumsfaktoren und Antigene übertragen werden, woraus sich eine vielseitige modulare Plattform für neuartige Impfstoffstrategien ergibt.
Prokaryonten und eukaryontische Bakterien erzeugen ähnliche Produkte
Extrazelluläre Vesikel haben in letzter Zeit große Aufmerksamkeit auf sich gezogen, auch aufgrund neuer Anwendungen in der Gentherapie, Impfstoffherstellung und Diagnostik. Weniger bekannt als ihr eukaryontisches (Zellen mit Zellkern) Pendant, erzeugen auch die prokaryontischen (zelluläre Lebewesen ohne Zellkern) Bakterien extrazelluläre Vesikel, im Fall von E. coli werden deren wichtigste Vertreter als äußere Membranvesikel (outer membrane vesicles; OMVs) bezeichnet.
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Service:
Der Artikel „Surface Modification of E. coli Outer Membrane Vesicles with Glycosylphosphatidylinositol-anchored Proteins: Generating Pro/Eukaryote Chimera Constructs“ von Marianne Zaruba, Lena Roschitz, Haider Sami, Manfred Ogris, Wilhelm Gerner und Christoph Metzner wurde in „Membranes“ veröffentlicht.
https://www.mdpi.com/2077-0375/11/6/428
Über die Veterinärmedizinische Universität Wien:
Die Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna) ist eine der führenden veterinärmedizinischen, akademischen Bildungs- und Forschungsstätten Europas. Ihr Hauptaugenmerk gilt den Forschungsbereichen Tiergesundheit, Lebensmittelsicherheit, Tierhaltung und Tierschutz sowie den biomedizinischen Grundlagen. Die Vetmeduni Vienna beschäftigt 1.500 MitarbeiterInnen und bildet zurzeit 2.500 Studierende aus. Der Campus in Wien Floridsdorf verfügt über fünf Universitätskliniken und zahlreiche Forschungseinrichtungen. Zwei Forschungsinstitute am Wiener Wilhelminenberg sowie ein Lehr- und Forschungsgut in Niederösterreich gehören ebenfalls zur Vetmeduni Vienna. Die Vetmeduni Vienna spielt in der globalen Top-Liga mit: 2021 belegte sie den exzellenten Platz 8 im weltweiten Shanghai-Hochschulranking im Fach „Veterinary Science“. www.vetmeduni.ac.at
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr.rer.nat. Christoph Metzner
Institut für Virologie
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni Vienna)
Christoph.Metzner@vetmeduni.ac.at
Originalpublikation:
Der Artikel „Surface Modification of E. coli Outer Membrane Vesicles with Glycosylphosphatidylinositol-anchored Proteins: Generating Pro/Eukaryote Chimera Constructs“ von Marianne Zaruba, Lena Roschitz, Haider Sami, Manfred Ogris, Wilhelm Gerner und Christoph Metzner wurde in „Membranes“ veröffentlicht.
https://www.mdpi.com/2077-0375/11/6/428
Weitere Informationen:
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, jedermann
Biologie, Medizin, Tier / Land / Forst
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
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