Im Mausmodell , Potenzielle Vaccine bereitet Immunsystem Tuberkulose töten

Ein potenzieller Impfstoff gegen Tuberkulose Es wurde gefunden, Tuberkulosebakterien vollständig beseitigen aus infizierten Geweben in einigen Mäusen. Der Impfstoff wurde mit einem Stamm von Bakterien, die , aufgrund der Abwesenheit von einigen Genen , sind nicht in der Lage seines Wirts Erstlinientherapie Immunantwort vermeiden erstellt. Sobald diese die erste Verteidigungslinie aktiviert worden ist, löst sie das spezifischere Immunantwort , die gegen zukünftige Infektionen schützen kann .

Die Forschung, die von Wissenschaftlern des Howard Hughes Medical Institute , Albert Einstein College of Medicine und der Colorado State University , wird in Nature Medicine .

Tuberkulose , eine Infektionskrankheit, verursacht durch Mycobacterium tuberculosis, Ist eine weltweite Gesundheitsgefahr darstellt , Buchhaltung für 2-3 Millionen Todesfälle pro Jahr . Ein Drittel der Weltbevölkerung mit dem Bakterium infiziert , und nach der World Health Organization, mit einer Rate von etwa einmal pro Sekunde auftreten Neuinfektionen . Die meisten Menschen , die infiziert sind nicht krank , weil das Immunsystem hält die Bakterien unter Kontrolle. Doch die Menschen , deren Immunsystem geschwächt ist, wie jene, die mit HIV / AIDS, sind sehr anfällig für die aktive Form der Infektion. Mit erstaunlichen Raten HIV Infektion in einigen Teilen der Welt , wie Afrika, Koinfektion mit TB ist ein ernstes Problem . Um es noch schlimmer zu machen, haben einige Stämme von M. tuberculosis resistent gegen jedes Medikament derzeit zur Behandlung von Tuberkulose .

"Wir sind wieder da, wo wir waren , bevor es Medikamente für TB ", sagt William R. Jacobs , Jr., ein HHMI Ermittler am Albert Einstein College of Medicine.

Der einzige Impfstoff in der aktuellen Nutzung , die so genannte Bacillus Calmette -Guérin (BCG) , nicht uneingeschränkt wirksam zum Schutz gegen die Krankheit gewesen , vor allem in Regionen mit der größten Zahl der Fälle . BCG ist ein abgeschwächter Stamm der Tuberkulose-Bakterien , die die Produktion von schützenden Antikörpern bei manchen Menschen auslöst. Obwohl Jacobs und andere haben versucht Basteln mit BCG , um effektiver zu machen , " haben wir nur in der Lage, das Wachstum von M. tuberculosis zu verlangsamen ", sagt Jacobs. "Wir sind nicht in der Lage, mit einer TB -Impfstoff bis heute zu töten. "

Im ersten Teil der Arbeit , Jacobs und seine Kollegen untersuchten eine Reihe von Genen namens esx -3 , die in allen Mykobakterien zu finden ist. Bisherige Untersuchungen hatten vorgeschlagen, dass Mykobakterien benötigen ESX -3 , um sich von angeborenen Immunsystem ihrer Wirte , First-Line- Abwehr von Krankheitserregern , die Eindringlinge reagiert schnell zu schützen, aber nicht spezifisch . Jacobs und sein Team wollten sehen, ob das Löschen der Gene würde das Bakterium die Virulenz beeinflussen , aber sie konnten das nicht direkt mit M. tuberculosis , weil der Fehler nicht ohne diesen Satz von Genen zu leben. Stattdessen gelöscht die Forscher die Gene von einem eng verwandten, aber meist gutartige Bakterien Mycobacterium smegmatis , die das Löschen tolerieren können . Dann infizierten Mäusen, die mit der M. smegmatis- Bakterien. Obwohl die Dosis injiziert sie war so hoch, dass M.smegmatis mit intakten esx -3 -Gene schnell tötete die Mäuse eine äquivalente Dosis der modifizierten Bakterien verursacht keinen Schaden - offenbar , weil das Immunsystem konnte finden und zu töten Bakterien, die esx fehlte -3 .

Diese Erkenntnisse vorgeschlagen, dass ESX -3 spielt eine wichtige Rolle beim Schutz der M.smegmatisvon angeborenen Immunität . Ein wesentliches Merkmal der angeborenen Immunität besteht darin, dass im Gegensatz zu dem zweiten Zweig des Immunsystems , adaptiven Immunität , angeborenen Immunität verleiht keine dauerhaften Schutz gegen nachfolgende Infektionen mit dem gleichen Erreger .

Das Forscherteam nannte ihren veränderten Stamm von M. smegmatis " IKE " für Immun Tötung Flucht . Anschließend führten sie esx -3 -Gene aus M. tuberculosisin den IKE -Stamm , die Schaffung eines neuen Stamm von M.smegmatissie IKEPLUS genannt . Sie dachten, dass dieses Manöver würde das Bakterium die Fähigkeit, angeborenen Immun Ermordung zu entgehen wiederherzustellen. Zu ihrer Überraschung - und erste Enttäuschung - das war nicht , was passiert ist . Die IKEPLUS Belastung war genauso anfällig wie IKE zur Maus Immunantwort. In der Tat, IKEPLUS induziert eine ungewöhnlich starke adaptive Immunantwort als Th1 Immunität ( für die T-Helferzellen , die es zu koordinieren genannt ) bekannt.

Als federführende Autor Kari Ann Sweeney und Jacobs niedergeschlagen über die Daten brütete , hatten sie einen Blitz der Erkenntnis . " Wir sagten: " Vielleicht sind wir bei einem Blick auf dies der falsche Weg . . Wir haben vielleicht das, was wir wirklich tun gemacht die ideale Impfstoffvektor M.smegmatis entlocken Th1 Immunität, und jetzt, da wir in eine Tasche gesteckt haben TB- Antigenen , können diese Mäuse gegen TB zu schützen '", sagt Jacobs.

Um diese Möglichkeit zu testen, gaben die Forscher fünf IKEPLUS - immunisierten Mäusen - und einer Kontrollgruppe von fünf nicht-immunisierten Mäusen - massiv, intravenösen Dosen von M. tuberculosis .Alle fünf immunisierten Mäuse tot waren innerhalb von fünf Tagen ; alle IKEPLUS immunisierten Mäuse lebten noch 40 Tage später. Zwei der IKEPLUS Mäuse überlebten 90 Tage , und einer von denen, lebte bis 343 Tage nach der Infektion mit M. tuberculosis . Jacobs Gruppe wiederholt die Versuche mit Mäusen und die Wirkung von IKEPLUS Immunisierung mit denen der BCG- Impfung.

" Wir setzen konsequent geschützt Mäuse besser mit IKEPLUS als bei BCG ", sagt Jacobs. Was mehr ist, als die Forscher analysierten Gewebe von IKEPLUS - immunisierten Mäusen , die mehr als 200 Tage nach der Exposition gegenüber M. tuberculosis lebten , fanden sie , dass die Bakterien waren vollständig von der Leber der Tiere ausgeschieden.

"Das ist etwas, das wir über Jahre davon geträumt , in der Lage, mehr Schutz und bakterizide Immunität zu sein", sagt Jacobs , dessen Gruppe ging auf die beteiligten Mechanismen zu erforschen und festgestellt, dass IKEPLUS induziert eine Verschiebung in der CD4-T- Zell-Antwort . Auch als T-Helferzellen sind CD4 -T-Zellen weiße Blutzellen, aktivieren und Direkt anderen Immunzellen .

Die nächsten Schritte werden heraus necken weitere Einzelheiten des Verfahrens und die Verbesserung der IKEPLUS Impfstoff.

"Wir ungefähr 20 Prozent der Mäuse , die wirklich Langzeitüberlebenden anzeigen, es kann sein, dass wir in zusätzliche Antigene setzen ", sagt Jacobs. "Das ist etwas, was wir brauchen, um herauszufinden . Aber dennoch ist IKEPLUS anders als alle anderen Impfstoff gegen Tuberkulose , und es ist ein neues Werkzeug für die TB -Arsenal . "