Gentechnisch veränderte Bakterien verbessern die Wirksamkeit von Impfstoffen für Grippe , Keuchhusten, Cholera, HPV

Forscher an der University of Texas in Austin haben eine Auswahl an 61 neue Stämme von gentechnisch veränderten Bakterien, die die Wirksamkeit von Impfstoffen für Krankheiten wie verbessern kann entwickelt Grippe . Pertussis . Cholera und HPV .

Die Stämme von E. coli, Die in einem Papier veröffentlicht in diesem Monat in der Zeitschrift wurden PNAS, Sind Teil einer neuen Klasse von biologischen " Adjuvantien " , die bereit ist , um Impfstoff-Design zu verwandeln. Adjuvanzien sind Substanzen , um Impfstoffe hinzugefügt, um die menschliche Immunantwort zu steigern.

" Seit 70 Jahren die einzigen Adjuvantien verwendet wurden Aluminiumsalze ", sagte Stephen Trent , Associate Professor für Biologie in der Hochschule für Naturwissenschaften . " Sie arbeiteten , aber wir konnten nicht vollständig verstehen, warum , und es gab Einschränkungen. Dann vor vier Jahren die erste biologische Adjuvans wurde von der Food and Drug Administration genehmigt. Ich denke, was wir tun, ist ein Schritt nach vorn aus , dass . Es ist würde es uns ermöglichen, Impfstoffe in einer viel absichtliche zu gestalten . "

Hilfsstoffe wurden in den ersten Jahren der kommerziellen Herstellung von Impfstoffen , entdeckt, als man bemerkte, dass Chargen des Impfstoffs, der unabsichtlich kontaminierter oft schien wirksamer waren als die, die reinen waren zu sein .

"Sie sind so genannte" schmutzige kleine Geheimnis " der Immunologie ", sagte Trent . "Wenn die Fläschchen waren schmutzig , löste sie eine bessere Immunantwort. "

Was die Forscher schließlich erkannte , war, dass sie einen Doppelschlag durch Zugabe von absichtlich ihre eigenen Schmutz ( Adjuvans) in den Mix zu produzieren könnte . Der Hauptbestandteil des Impfstoffs , der ein abgetöteten oder inaktivierten Version der Bakterien oder Viren , die der Impfstoff wurde bedeutet, um gegen zu schützen war , tat, was er tun sollte . Er " lehrte " die körpereigene Immunsystem , sie zu erkennen und Antikörper produzieren als Reaktion auf sie .

Das Adjuvans verstärkt , dass die Antwort durch das Auslösen eines allgemeineren Alarm, der mehrere Mittel, in die Blutbahn, wo sie dann lernen können , um den Schlüssel Antigen erkennen setzt des Immunsystems im Umlauf. Das Ergebnis ist ein Immunsystem stärker bewaffnet , um die Viren oder Bakterien zu bekämpfen , wenn sie es in der Zukunft trifft.

Für über 70 Jahre das Adjuvans der Wahl, in fast jedem Impfstoff weltweit, war ein Aluminiumsalz . Dann im Jahr 2009 genehmigte die FDA einen neuen Impfstoff auf Humane Papillomaviren (HPV) . Es umfasste eine neue Art von Adjuvans, das eine modifizierte Version von einem Endotoxin -Moleküls ist .

Diese Moleküle , die gefährlich sein können , erscheinen auf der Zelloberfläche einer Vielzahl von Bakterien . Als Ergebnis haben die Menschen über Millionen von Jahren entwickelt, um zu erkennen und auf sie reagieren schnell . Sie lösen eine sofortige Alarmstufe Rot .

" In einigen seiner Formen ein Endotoxin kann dich töten ", sagte Trent . "Aber das Adjuvans , die als MPL wird , ist eine sehr kleine , sorgfältig modifiziert Stück von ihm , so ist es in der Lage, die Immunantwort , ohne es zu übertreiben auslösen . "

Was Trent und seine Kollegen getan haben, ist zu erweitern auf dieser Grundannahme . Und nicht nur mit einem inerten Stück Endotoxin zu arbeiten , sie entwickelt haben E. coliBakterien , die Endotoxin in vielen Konfigurationen auf der Zelloberfläche exprimieren .

" Diese 61 E. coliStämme haben jeweils ein anderes Profil auf ihrer Oberfläche ", sagte Brittany Needham, ein Doktorand in Trent Labor und der erste Autor auf dem Papier . " In jedem Fall wird die Oberflächenstruktur der Endotoxin ist sicher , aber es wird mit dem Immunsystem interagieren in einer Reihe von Möglichkeiten. Plötzlich haben wir ein riesiges Potenzial Menü von Hilfsstoffen mit verschiedenen Arten von Impfstoffen zu testen. "

Eine Form könnte besser mit Cholera-Impfstoff , eine andere mit Pertussis (Keuchhusten ) und zum anderen mit einer Zukunft arbeiten HIV Impfstoff. Trent, Needham und ihre Kollegen in der Lage , mit zunehmender Präzision mehr Feinabstimmung der Adjuvantien sein E. coliStämme werden entwickelt und getestet , und als ihr Verständnis davon, wie sie interagieren mit dem Immunsystem vertieft .

"Ich denke, dass wir an der Schwelle eines neuen Zeitalters der Impfstoff-Design «, sagte Trent . " Für eine lange Zeit Vakzinologie war wirklich ein Trial-and- error -Feld . Es war eine Black Box . Wir wussten, dass bestimmte Dinge gearbeitet . Wir wussten, dass bestimmte Impfstoffe hatten bestimmte Nebenwirkungen . Aber wir haben nicht ganz , warum. Jetzt das ändert . "

Trent , dass ein weiterer Vorteil des Systems ist, dass ihr das E. colikann verändert werden, um Schlüssel virale und bakterielle Antigene zusammen mit dem Endotoxin auszudrücken. Eine einzelne Zelle konnten beide Teile des Doppelschlag oder auch eine einmalige Dreifach Punsch liefern, wenn Antigene von verschiedenen Krankheiten wurden in einem einzigen Ausdruck E. coli.

"Es ermöglicht einen Impfstoff, der Schutz von mehreren Erregern bietet zugleich ", sagte Trent .

Trent und seine Kollegen auf eine zweite Runde der Designer arbeiten E. coli. Sie haben auch reichte eine vorläufige Patent auf ihrem System und sind mit der Universität zusammen, um eine Unternehmenspartnerfür klinische Studien bezahlen zu finden.

"Das ist bereit zu gehen ", sagte Trent . "Ich kann nicht vorhersagen , ob es tatsächlich machen es auf dem Markt. Aber es ist sehr ähnlich zu dem Hilfsstoff , die bereits zugelassen hat , und mein Instinkt ist , dass, wenn ein Unternehmen verpflichten sich, die Studien zu tun , wird es genehmigt zu bekommen . A Unternehmen könnten uns morgen an , wir könnten sie eine Belastung zu schicken, und sie beginnen konnte zu arbeiten. "