Forscher entwickeln vielversprechenden rekombinanten Grippeimpfstoff mithilfe der Nanoliposom-Technologie

Rekombinante Proteinimpfstoffe, wie der Novavax-Impfstoff zur Bekämpfung von COVID-19, bieten mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Impfstoffen.

Sie lassen sich einfach und präzise herstellen. Sie sind sicher und möglicherweise effektiver. Und sie könnten geringere Dosen erfordern.

Aufgrund dieser Eigenschaften besteht großes Interesse an der Entwicklung rekombinanter Grippeimpfstoffe. Bisher hat die Food and Drug Administration jedoch nur einen solchen Impfstoff zugelassen.

Ein von der Universität Bufalo geleitetes Forschungsteam hofft, diese Zahl zu erhöhen. Es entwickelt einen neuen rekombinanten Grippeimpfstoff – beschrieben in einer heute in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Zellberichte Medizin – das das Potenzial hat, mit bestehenden Impfstoffen zu konkurrieren.

Aufgrund der unterschiedlichen Natur der Viren, die Grippe verursachen, sind aktuelle Impfstoffe in der Gesamtbevölkerung nicht optimal wirksam. Wir glauben, dass unser Impfstoffkandidat das Potenzial hat, hier Abhilfe zu schaffen, indem er eine stärkere und umfassendere Immunität hervorruft und die Wahrscheinlichkeit von Krankheit und Tod verringert.“

Jonathan Lovell, PhD, leitender Co-Autor der Studie, SUNY Empire Innovation Professor in der Abteilung für Biomedizintechnik der UB

Herkömmliche Grippeimpfstoffe enthalten entweder inaktivierte Grippeerreger oder basieren auf abgeschwächten Formen der Krankheit. Sie werden aus befruchteten Hühnereiern oder, seltener, durch Zellkulturproduktion hergestellt.

Der Impfstoff, den das UB-geführte Team entwickelt, basiert auf einem Nanoliposom – einem winzigen kugelförmigen Beutel – den Lovell und seine Kollegen geschaffen haben und der Cobalt-Porphyrin-Phospholipid oder CoPoP heißt. Die CoPoP-Plattform ermöglicht die Präsentation von Proteinen, die die Immunantwort fördern, auf der Oberfläche des Nanoliposoms, was zu einer starken Wirksamkeit des Impfstoffs führt.

(Obwohl die CoPoP-Impfstoffplattform nicht Teil dieser Studie ist, wurde sie in Südkorea und auf den Philippinen als COVID-19-Impfstoffkandidat in klinischen Phase-2- und Phase-3-Studien getestet. Dabei handelt es sich um eine Partnerschaft zwischen dem UB-Spin-off-Unternehmen POP Biotechnologies, das von Lovell mitbegründet wurde , und das südkoreanische Biotech-Unternehmen EuBiologics.)

Diese Nanoliposomen allein bekämpfen keine Krankheiten. In Kombination mit rekombinanten Influenzaproteinen, die auf der Grundlage genetischer Informationen von Viren erzeugt werden können, verstärken sie jedoch die Reaktion des Immunsystems auf Krankheiten.

In der neuen Studie befestigte das Team insgesamt sechs Proteine ​​an dem Nanoliposom – jeweils drei aus zwei verschiedenen Proteingruppen, den Hämagglutininen und den Neuraminidasen. Das Team fügte außerdem zwei Adjuvanzien (PHAD und QS21) hinzu, um die Immunantwort zu stärken.

Forscher untersuchten das resultierende „Hexaplex“-Nanoliposom in Tiermodellen mit drei häufigen Grippestämmen: H1N1, H3N2 und Typ B.

Selbst wenn es in niedrigen Dosen verabreicht wurde, bot das Hexaplex-Nanoliposom im Vergleich zu Flublok, dem einzigen in den USA zugelassenen rekombinanten Influenza-Impfstoff, und Fluaid, einem Impfstoff auf Eibasis, einen überlegenen Schutz und ein besseres Überleben vor H1 und N1. Tests zeigten einen vergleichbaren Schutz gegen H3N2- und Typ-B-Viren.

Die Tests wurden mittels Impfung und Blutserumtransfer von geimpften Mäusen in nicht geimpfte Mäuse durchgeführt.

„Die Kombination der beiden Proteingruppen führte zu synergistischen Effekten. Insbesondere die adjuvantierten Nanoliposomen zeichneten sich durch die Produktion funktioneller Antikörper und die Aktivierung von T-Zellen aus, die für die Abwehr schwerer Grippeinfektionen von entscheidender Bedeutung sind“, sagt Hauptautor Zachary Sia, ein Doktorand in Lovells Labor.

Bruce Davidson, PhD, wissenschaftlicher Mitarbeiter für Anästhesiologie an der Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences an der UB, ist leitender Co-Autor der Studie.

Er sagt: „Die Verwendung nicht nur von Hämagglutinin, sondern auch von Neuraminidase-Antigenen zur Herstellung von Impfstoffen ist wichtig, da dies zu einer breiteren Immunität führt und Unternehmen in der Lage sein werden, mehr Dosen mit weniger Material herzustellen. Das ist nicht nur für die Grippe, sondern auch für mögliche Ausbrüche, wie wir sie gesehen haben, von entscheidender Bedeutung.“ mit COVID-19. Es gibt noch viel zu tun, um diese Grippetechnologie vollständig zu testen und zu validieren, aber zum jetzigen Zeitpunkt sind diese ersten Ergebnisse recht vielversprechend.“

Zu den Co-Autoren der Studie gehören neben UB auch Wissenschaftler der McGill University.

Patente im Zusammenhang mit dieser Arbeit wurden bei der Research Foundation der State University of New York angemeldet. Lovell und der Co-Autor der Studie Wei-Chiao Huang, Postdoktorand in Lovells Labor, sind bei POP Biotechnologies beschäftigt.

Die Studie wurde teilweise von den National Institutes of Health finanziert.