Entwicklung von Impfstoff Mit Malaria-Erregern gegen Malaria

Die Malaria tötet jedes Jahr Hunderttausende Menschen, vor allem Kleinkinder. US-Forschern ist es nun gelungen, die Parasiten so stark abzuschwächen, dass sie als Impfstoff getestet werden können. Erste Versuche sind vielversprechend.

Wissenschaftler in den USA haben vielversprechende Fortschritte bei der Entwicklung eines Impfstoffs gegen Malaria gemacht. Wie sie in der Fachzeitschrift Science berichten, ergaben Tests mit abgeschwächten Malaria-Erregern, die Testpersonen intravenös verabreicht wurden, gute Ergebnisse.

Schon seit 40 Jahren ist bekannt, dass eine lang anhaltende Immunisierung gegen Malaria möglich ist, wenn Menschen von infizierten Mücken gestochen werden, die zuvor bestrahlt wurden. Allerdings waren mehr als 1000 Stiche notwendig, um das Immunsystem der Testpersonen entsprechend anzukurbeln. Das Ziel der Wissenschaftler des Unternehmens Sanaria in Rockville, USA, war es deshalb, den Erreger Plasmodium falciparum im Stadium der sogenannten Sporozoiten aus den Speicheldrüsen der Moskitos zu gewinnen, stark abzuschwächen, zu kultivieren und zu erhalten, so dass sie direkt mit einer Spritze injiziert werden können statt mit Hilfe der Insekten.

Erste Versuche mit 44 Freiwilligen endeten mit einer Enttäuschung: Nur zwei Testpersonen entwickelten eine Immunität. Allerdings war der Impfstoff in die Haut gespritzt worden, wie es für viele solche Mittel üblich ist. Tierstudien von Robert Seder vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases in Bethesda, USA, hatten aber gezeigt, dass eine Injektion in die Blutbahn effektiver sein könnte. Das Team von Sanaria um Stephen Hoffman, das auch von der Bill & Melinda Gates Foundation sowie der PATH Malaria Vaccine Initiative unterstützt wurde, tat sich deshalb mit Seder zusammen.

Sporozoiten von Plasmodium falciparum im PfSPZ-Impfstoff

(Foto: Stephen Hoffman, Sanaria Inc.)

Zwölf von 15 Probanden geschützt

Für die jetzt veröffentlichte Studie erhielten 40 Testpersonen den Impfstoff über mehrere Monate in zwei bis sechs zunehmend großen Dosen. Weitere 17 Personen dienten als Kontrollgruppe. Es kam zu keinen besonderen Nebenwirkungen, auch entwickelte niemand aufgrund der abgeschwächten Erreger Malaria.

Drei Wochen nach der letzten Spritze wurden die geimpften Teilnehmer und zwölf Mitglieder der Kontrollgruppe von Moskitos gestochen, die den gefährlichen Parasiten übertrugen. Infizierten sich die Probanden, wurden sie mit Anti-Malaria-Medikamenten behandelt.

Wie die Wissenschaftler in Science berichten, infizierten sich drei der 15 Teilnehmer, die größere Dosen des Impfstoffs erhalten hatten, und 16 von 17 Probanden mit geringerer Dosis. In der Kontrollgruppe waren es elf von zwölf Personen. Je stärker die Impfung war, desto größer war die Zahl der Antikörper, die die Forscher im Blut der Testpersonen feststellten. Auch die menschlichen T-Zellen, ein wichtiger Teil der Immunabwehr, sprachen demnach in einer "dosis-abhängigen Weise" auf die Serumsgabe an.

Moskitos der Art Anopheles gambiae übertragen Malaria-Parasiten

(Foto: Jim Gathany; Jim Gathany/CDC)

Zwar handelt es sich nur um eine sehr kleine Studie, aber für die hohen Impfstoffdosen, die offenbar kaum Nebenwirkungen hervorrufen, sind die Ergebnisse vielversprechend. Trotzdem weisen die Wissenschaftler darauf hin, dass noch umfangreiche weitere Studien nötig sind, bis geklärt ist, ob der neue Ansatz letztlich trägt. Dabei müsse unter anderem geklärt werden, wie lange der Schutz anhält und ob das Serum auch gegen andere Plasmodium-falciparum-Stämme wirkt. Der besonders gefährliche Erreger kommt vor allem in Afrika vor.

Eine weitere Herausforderung ist, dass der PfSPZ genannte Impfstoff intravenös, also in die Blutbahn, gespritzt werden muss. Gewöhnlich werden Vakzine in oder unter die Haut oder in Muskeln injiziert, was einfacher ist. Die Forscher wollen deshalb auch testen, ob dies mit PfSPZ gelingt, wenn die Dosis hoch genug ist.

Eine erste Anwendung eines Impfstoffes könnte der Schutz von Soldaten oder Touristen sein, die sich in Regionen mit Malaria-Risiko aufhalten werden. Aber die Forscher hoffen auch, dass ein solches Mittel dort der einheimischen Bevölkerung helfen könnte.

Das einzige bislang entwickelte Mittel, das in größerem Rahmen als Impfstoff getestet wurde, ist RTS,S/AS01 (Mosquirix) des Unternehmens GlaxoSmithKline, dessen Entwicklung ebenfalls von PATH und der Gates Stiftung unterstützt wurde. Das Mittel benutzt Proteine des Malaria-Parasiten und Teile des Hepatitis-B-Virus. Eine klinische Studie an mehr als 15.000 Kindern in Afrika ergab 2011, dass die Zahl der Malaria-Fälle unter Kleinkindern etwa um die Hälfte reduziert werden konnte. Im zweiten Teil der Studie, diesmal an Säuglingen, war die Zahl der Infektionen 2012 lediglich um 31 Prozent vermindert.

660.000 Todesopfer

Malaria ist eine der gefährlichsten Infektionskrankheiten überhaupt. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) starben im Jahr 2010 weltweit 660.000 Menschen an der Tropenkrankheit, rund 90 Prozent davon in Afrika. Betroffen sind vor allem Kleinkinder. Die weltweite Zahl der Malaria-Fälle lag im selben Jahr nach diesen Schätzungen bei 219 Millionen.

Die bislang verfügbaren Medikamente zur Vorbeugung sind mit Nebenwirkungen verbunden und bieten keine hundertprozentige Sicherheit. Der beste Schutz vor der Krankheit ist nach wie vor der Schutz vor Mückenstichen.Zwar gibt es Medikamente gegen Malaria. In vielen Regionen haben die Erreger jedoch bereits Resistenzen gegen diese Mittel entwickelt.

In Deutschland wurden in den letzten Jahren jährlich rund 500 Malaria-Erkrankungen registriert. Der größte Teil wurde aus afrikanischen Ländern importiert.

Übertragen werden die Malaria-Erreger, die als Plasmodien bezeichneten Parasiten, durch Stechmücken der Gattung Anopheles. Der Erreger gelangt durch den Mückenstich in die Blutbahn des Menschen und vermehrt sich in der Leber. Anschließend infiziert er die roten Blutkörperchen, die platzen und Gifte freisetzen. Der Körper reagiert mit Fieberschüben. Die gefährlichste Form der Malaria - die Malaria tropica - kann zu Nierenversagen und zu neurologischen Störungen bis hin zum Koma führen. Auch Lunge und Milz können Schäden davontragen. Wird die Erkrankung nicht behandelt, kann sie innerhalb weniger Tage zum Tod führen. Leichter verläuft die Malaria tertiana, doch auch sie kann in seltenen Fällen tödliche Folgen haben.