News: Grippe gegen Malaria
Ein nachgeahmtes Malaria-Protein auf Virus-ähnlichen Partikeln animiert das Immunsystem zur Bildung von Antikörpern.
© Hermann Bujard (Ausschnitt)
Plasmodium falciparum heißt ein perfider Killer, auf dessen Konto Jahr für Jahr Millionen Menschenleben gehen. Noch immer ist kein rechtes Kraut gewachsen gegen den bösartigsten der Malaria-Erreger; viele Plasmodien-Stämme haben bereits Resistenzen gegen die übliche Prophylaxe entwickelt. Händeringend wird nach einem wirksamen Impstoff gegen den Parasiten gesucht.
Der Lebenszyklus der Plasmodien zwischen Mücke und Mensch ist komplex. Beim Stich der Mücke wird der Parasit in Form von Sporozoiten übertragen, die sich später in Leberzellen einnisten und weitere Stadien durchlaufen. Eine bestimmte Aminosäuresequenz eines Oberflächenproteins der Sporozoiten scheint besonders als Angriffspunkt für eine Immunisierung geeignet: Sie besteht aus einer Folge von vier Aminosäuren, die fast 40 Mal wiederholt wird. Wissenschaftler nennen diese Folge entsprechend den Kürzeln für die beteiligten Aminosäuren NPNA.
Auch die Forscherteams um John Robinson von der Universität Zürich, Gerd Pluschke vom Schweizerischen Tropeninstitut in Basel und Rinaldo Zurbriggen von Pevion Biotech in Bern griffen das NPNA-Motiv auf. Aber erst durch die Fixierung zu einem zyklischen peptidartigen Molekül konnten sie auch die – für eine spätere Immunisierung entscheidende – räumliche Struktur der Aminosäuresequenz, eine spiralartige Windung, stabilisieren. Derartige Moleküle, die ein Strukturelement eines Proteins oder Peptids nachahmen, werden Peptidmimetika genannt.
Die Forscher kombinierten das NPNA-Peptidmimetikum mit winzigen Lipid-Bläschen, so genannten Virosomen. Die Membran dieser Virosomen enthält zusätzlich zu Lipidmolekülen zwei Proteine aus Influenza-Viren – und ein Antigen, in diesem Fall das NPNA-Peptidmimetikum, das auf der Oberfläche des Virosoms durch Verknüpfung mit einem Lipidmolekül präsentiert wird.
Das Immunsystem reagiert auf Virosomen wie auf einen Virenbefall. Immunzellen fusionieren mit den Virosomen und bilden dann Antikörper gegen das NPNA-Peptidmimetikum.
Erste Versuche mit Mäusen ergaben, dass diese Antikörper auch gegen Malaria-Sporozoiten gerichtet sind. In klinischen Tests muss die neue potenzielle Impfstoffkomponente, kombiniert mit zum Teil bereits entwickelten weiteren Peptidmimetika, nun ihre Sicherheit und Wirksamkeit gegen Malaria unter Beweis stellen.
Der Lebenszyklus der Plasmodien zwischen Mücke und Mensch ist komplex. Beim Stich der Mücke wird der Parasit in Form von Sporozoiten übertragen, die sich später in Leberzellen einnisten und weitere Stadien durchlaufen. Eine bestimmte Aminosäuresequenz eines Oberflächenproteins der Sporozoiten scheint besonders als Angriffspunkt für eine Immunisierung geeignet: Sie besteht aus einer Folge von vier Aminosäuren, die fast 40 Mal wiederholt wird. Wissenschaftler nennen diese Folge entsprechend den Kürzeln für die beteiligten Aminosäuren NPNA.
Auch die Forscherteams um John Robinson von der Universität Zürich, Gerd Pluschke vom Schweizerischen Tropeninstitut in Basel und Rinaldo Zurbriggen von Pevion Biotech in Bern griffen das NPNA-Motiv auf. Aber erst durch die Fixierung zu einem zyklischen peptidartigen Molekül konnten sie auch die – für eine spätere Immunisierung entscheidende – räumliche Struktur der Aminosäuresequenz, eine spiralartige Windung, stabilisieren. Derartige Moleküle, die ein Strukturelement eines Proteins oder Peptids nachahmen, werden Peptidmimetika genannt.
Die Forscher kombinierten das NPNA-Peptidmimetikum mit winzigen Lipid-Bläschen, so genannten Virosomen. Die Membran dieser Virosomen enthält zusätzlich zu Lipidmolekülen zwei Proteine aus Influenza-Viren – und ein Antigen, in diesem Fall das NPNA-Peptidmimetikum, das auf der Oberfläche des Virosoms durch Verknüpfung mit einem Lipidmolekül präsentiert wird.
Das Immunsystem reagiert auf Virosomen wie auf einen Virenbefall. Immunzellen fusionieren mit den Virosomen und bilden dann Antikörper gegen das NPNA-Peptidmimetikum.
Erste Versuche mit Mäusen ergaben, dass diese Antikörper auch gegen Malaria-Sporozoiten gerichtet sind. In klinischen Tests muss die neue potenzielle Impfstoffkomponente, kombiniert mit zum Teil bereits entwickelten weiteren Peptidmimetika, nun ihre Sicherheit und Wirksamkeit gegen Malaria unter Beweis stellen.
© Angewandte Chemie
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