Impfstoffe: Die große Nano-Enthüllung

15. November 2013
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In Nanopartikel verpackte Impfstoffe könnten der Schlüssel zur Vermeidung vieler viraler Infekte sein, die den menschlichen Körper über die Schleimhäute befallen. Auch Krebs könnte erfolgreich bekämpft werden – wenn sich die Tierversuche auf den Menschen übertragen lassen.

Viele Viren und Bakterien infizieren den menschlichen Körper über die Oberflächen der Schleimhäute. Die geschieht beispielsweise in der Lunge, im Verdauungs- und im Reproduktionstrakt. Um diese Pathogene erfolgreich zu bekämpfen, arbeiten Wissenschaftler an Impfstoffen, die an vorderster Front der Schleimhautoberflächen wirken.

Impfstoffe können beispielsweise über ein Aerosolspray in die Lunge transportiert werden. Aber die menschlichen Lungen beseitigen den Impfstoff meist bereits, bevor er eine Immunantwort auslösen kann. Um das zu verhindern, haben Wissenschaftler eine neue Art von Nanopartikeln entwickelt, die den Impfstoff lange genug schützen, damit eine starke Immunantwort in Gang kommt. Die Schutzwirkung ist dabei nicht nur auf die geimpfte Schleimhaut begrenzt, sondern auch in Schleimhautoberflächen effektiv, die weit von der geimpften Stelle entfernt liegen, schreiben die Studienautoren im Fachmagazin Science Translational Medicine.

Gegen Influenza, HIV, Herpes, HPV …

„Derartige Impfstoffe könnten vor Influenza und anderen respiratorischen Viren schützen und sexuell übertragbare Krankheitserreger wie HIV, Herpes-simplex-Viren und Humane Papillomviren abwehren“, so Studienleiter Prof. Darrell Irvine vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA. Bisher gibt es nur eine Handvoll zugelassene Impfstoffe für den Menschen, die über die Schleimhäute wirken. Der bekannteste unter ihnen ist der Impfstoff gegen Polio, der oral verabreicht und über den Verdauungstrakt aufgenommen wird. Außerdem gibt es Grippeimpfstoffe in Form von Nasensprays und Schleimhautimpfstoffe gegen Cholera, Rotaviren und Typhus.

Seifenblasen und Gummireifen

Um derartige Impfstoffe dem Körper besser zuführen zu können, nutzen Irvine und seine Kollegen Nanopartikel, die sie zwei Jahre zuvor entwickelt hatten. Die Proteinfragmente, aus denen der Impfstoff aufgebaut ist, werden dabei von mehreren Lipidschichten ummantelt, die sozusagen chemisch übereinander gestapelt werden und für eine längere Beständigkeit der eingehüllten Partikel sorgen. „Es ist, wie wenn man Seifenblasen mit Gummireifen vergleicht“, so Irvine. Chemisch seien die in Nanopartikel verpackten Proteinbruchstücke wesentlich resistenter gegen den Abbau in der Lunge. Mit Hilfe dieser robusten Verpackung verbleiben die Impfproteine lange genug in der Lunge, um von Immunzellen entdeckt und den T-Zellen präsentiert zu werden. Die T-Zell-Aktivierung ist ein wichtiger Schritt für die Immunzellen, über die sie ihr immunologisches Gedächtnis ausbilden. Bei einer Infektion mit den entsprechenden Erregern greift die Impfung und führt dazu, dass die menschlichen Immunzellen den Eindringling rasch abwehren.

Nanopartikel vermeiden Ausbreiten der Infektion

In Versuchen an Mäusen konnten die Wissenschaftler belegen, dass HIV oder Krebsantigene, die in Nanopartikel verpackt waren, von Immunzellen viel erfolgreicher aufgenommen werden als Impfstoffe, die über die Lunge unter oder die Haut verabreicht wurden und unverpackt waren. Ein Beispiel: Da das Hi-Virus keine Mäuse infiziert, verabreichten die Forscher den Tieren eine Variante des Vaccinia-Virus, das so verändert worden war, dass es HIV-Proteine entsprechend des Impfstoffes herstellt. Mäuse, die mit Nanopartikeln geimpft worden waren, konnten das Virus gut aufnehmen und verhindern, dass es die Lunge vorzeitig verlässt.

Das Vaccinia-Virus breitet sich nach einer Infektion gewöhnlich rasch zu den Eierstöcken aus. Bei Mäusen, die mit Nanopartikeln geimpft worden waren, war das aber offenbar nicht der Fall, wie die Forscher berichten. Dort konnten die Wissenschaftler keine Viren in den Ovarien nachweisen. Tiere, die ohne Nanopartikel geimpft worden waren, reicherten hingegen beträchtliche Konzentrationen von Viren dort an. „Die mit Nanopartikeln geimpften Mäuse verloren eine geringe Menge ihres Gewichts nach der Infektion, erholten sich dann aber rasch wieder“, schreiben die Wissenschaftler. Für die herkömmlich geimpften Mäuse war die Konfrontation mit dem Virus hingegen immer tödlich. „Indem wir den Impfstoff in Nanokapseln verpackt über die Schleimhautoberfläche verabreichten, konnten wir eine systemische Infektion gänzlich verhindern“, fasst Irvine die erstaunlichen Ergebnisse zusammen.

Die Forscher fanden außerdem zahlreiche T-Gedächtniszellen in entfernten Schleimhäuten, einschließlich der des Verdauungs- und Reproduktionstraktes. „Obwohl Immunität in entfernten Schleimhäuten nach einer Impfung über eine andere Schleimhaut auch bereits beim Menschen beobachtet wurde, müssen wir noch prüfen, ob unsere Beobachtungen an Mäusen gänzlich auf den Menschen übertragbar sind“, gibt Irvine zu bedenken. „Es könnte auch sein, dass andere Schleimhäute von der Lunge oder durch orale Aufnahme eines Impfstoffes stimuliert werden.“

Tumorabwehr

Die kleinen Partikel schüren auch Hoffnung, in der Krebstherapie gute Dienste zu leisten. Neben den Impfversuchen untersuchte das Forscherteam um Irvine, ob sich Krebsmedikamente mit Hilfe von Nanopartikeln effektiver zu ihrem Wirkort transportieren lassen. Dort könnten sie das Immunsystem stimulieren, gegen den Tumor anzukämpfen. Um diesen Ansatz zu prüfen, implantierten die Wissenschaftler Mäusen Tumoren, die Ovalbumin herstellen. Drei Tage später impften sie die Tiere mit Ovalbumin und stießen auf ein ebenso vielversprechendes Ergebnis wie bei der simulierten HIV-Impfung: Tiere, die mit Nanopartikeln geimpft worden waren, stießen den Tumor komplett ab, konventionell geimpfte Tiere nicht.

Bisher deutet alles darauf hin, dass Nanopartikel sicher sind. „Bei Mäusen haben wir keinerlei Nebenwirkungen gesehen und hoffen, dass das bei Impfstoffen für den Menschen auch so sein wird“, so Prof. Irvine. Die Technologie wurde bereits von einer kleinen Biotech Firma (Vedantra Pharmaceuticals) lizensiert und wird voraussichtlich in den nächsten ein bis zwei Jahren in klinischen Studien erprobt werden, erklärt der Studienleiter. In Zukunft wollen sich die Wissenschaftler komplexeren Tumormodellen widmen und ihre ummantelten Impfstoffe gegen Proteine richten, die von Krebszellen produziert werden.

138 Wertungen (4.62 ø)

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22 Kommentare:

Dr. Robert Prinz
Dr. Robert Prinz

Ok, die hier verwendeten Lipid-Carrier bauen sich wohl wirklich durch Lipasen ab und das trotz cross-gelinkter Headgroups…

#22 |
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Medizinjournalistin

Lieber “Gast”,

ich denke, man sollte hier ganz klar zwischen den Mikropartikeln, von denen gerade überall zu lesen ist und den Nanoumhüllungen in diesem Bericht unterscheiden. Bei den Mikropartikeln handelt es sich meines Wissens um kleine Plastikteile, die vermutlich aus Kosmetika in die Umwelt gelangen und die der Körper nicht abbauen kann. Lipide hingegen sind natürlich Stoffe, die nach meinem Verständnis durchaus vom Körper abgebaut werden können.

Herzliche Grüße

Sonja Schmitzer

#21 |
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Gast
Gast

Der Zusammenhang mit den Nachrichten der letzten Tage über Mikropartikel in Umwelt und Grundwasser drängte sich auch mir beim Lesen des Artikels auf. Dazu die Überlegung, dass aufgrund der Lebensdauer von Mäusen keine Erkenntnisse über Langzeitfolgen gewonnen werden können. Der Hinweis auf Asbest passt dazu. Mir persönlich fällt noch der (ungeklärte?) Zusammenhang zwischen Östrogeneinnahme und Mammakarzinom ein.

#20 |
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Dr. Robert Prinz
Dr. Robert Prinz

“Bisher deutet alles darauf hin, dass Nanopartikel sicher sind.”
Inwieweit hier erst mal auch der wirtschaftliche Gedanke eine Rolle spielt (Patentverwertung, Verkauf an die Big-Player der Pharmabranche), sei dahingestellt.
In der letzten Zeit wird in den Medien wie SPIEGEL Online etc. vermehrt von Mikropartikeln aus Kosmetika, Zahnpasta, und Duschgelen berichtet, welche zunehmend Umwelt und Grundwasser belasten. Kläranlagen sind nicht in der Lage diese herauszufiltern, womit selbige dann im Körper landen (gerade wenn Leitungswasser als Trinkwasser Verwendung findet). Die in Geweben angereicherten und vermutlich nie mehr ausgeschiedenen Partikel verursachen zumindest wohl in den verwendeten Tiermodellen Entzündungen im Gewebe.
Ich habe selbst mit PEI (polyethylenimin) als Nanocarrier gearbeitet. Vor drei Jahren konnte mir keiner sagen, wie diese nach Freisetzung abgebaut und ausgeschieden werden. Wenn also erstmal die Reste dieser schönen neuen Nano-Welt im Gewebe festsitzen und Entzündungen verursachen: Viel Spass. Ich bin zwar kein Arzt, aber alleine der Nachweis dürfte schwer werden, was da eine Reaktion auslöst. An eine operative Entfernung kann man ebenfalls nicht denken. Dann werden wieder tausende Patienten auf der Matte stehen, die am Ende noch als Simulanten abgestempelt werden weil man nichts finden kann.
FAZIT: Bei der Krebstherapie kann es sinnvoll sein und man nimmt vielleicht Langzeitschäden in Kauf. Inwieweit die hier verwendeten Lipid-Carrier sicher sind bleibt zu klären (bei “Nature” und “Science” Publikationen muss man ja ohnehin vorsichtig sein). Aber leichtfertig einen besseren Immunschutz gegen chronische Entzündungen einzutauschen halte ich für einen schlechten Deal.

#19 |
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Dipl-Biol., Hpn Britta Bruns
Dipl-Biol., Hpn Britta Bruns

Liebe Kolleginnen und Kollegen,
liebe Doktores,

gerade rief ich den Artikel auf und las in den Kommentaren schlussendlich nichts mehr über dessen Inhalt, sondern „mal wieder“ über die Verunglimpfung von regelrechten Weltanschauungen.
Ich bin selbst Bio-Wissenschaftlerin, aber AUCH Heilpraktikerin UND psychotherapeutisch tätig. Ich habe länger als 6 Jahre unter anderem Mikrobiologie, Immunologie, Biochemie etc., aber auch Homöopathie im Anschluss studiert, meine Heilpraktiker-Lizenz gemacht und mein Handwerksköfferchen für die Praxis zusätzlich mit Know-how aus der Psychotherapie im Rahmen einer jahrelangen Systemischen Ausbildung gefüllt.
Damit bin ich vielleicht nicht repräsentativ für die Heilpraktikerschaft, dennoch aber eben auch eine solche.
Dennoch möchte ich hier die Lanzen brechen und darauf aufmerksam machen, dass eine Abwertung des Tuns des Anderen lediglich bedeutet, selbst in der Opferhaltung zu sein.
DAS möchte wohl kaum einer der Beteiligten.
Befremdet von dem Grabenkampf, den schon Hahnemann – übrigens: Herr Kollege, aufgrund der medizinischen Forschung, die er betrieb bzw. deren Ergebnisse – aushalten musste und der offenbar nicht totzukriegen ist, hier mein Appell an Alle:
ich würde mir wünschen, dass wir synergistisch denken und arbeiten, anstatt einander zu be- kämpfen.
So kann das Beste aus allen Disziplinen für den Patienten genutzt werden – und das sollte doch unser aller Ziel sein, oder nicht ?

Britta Bruns
Diplom-Biologin
Heilpraktikerin
Homöopathin, qualitätszertifiziert gem. BKHD e.V.
Systemische Therapeutin ISA Nord
Dozentin
Supervisorin gem. BKHD e.V.

#18 |
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Gast
Gast

Lieber Herr Tiroke,

Sie haben Recht. Für die Ärmsten der Armen wären die von Ihnen genannten Dinge schon ein Meilenstein für die Gesundheit.
Im hochmodernen Deutschland, mitten in Europa, gibt es aber Krankheiten, die trotz hervorragender Hygieneverhältnisse und trotz Trinkwasser und Kanalisation nur mit moderner Medizin eingedämmt werden können.
Die Alternative für Impfgegner und Verweigerer der Schulmedizin: Es sterben halt ein paar Kinder direkt im Fieber oder an den Folgeerkrankungen. Die Müttersterblichkeit liegt nicht im Promillebereich, sondern wieder im Prozentbereich. Das Lymphom und akute Leukämien sind stets infauste Diagnosen ohne Chance auf Langzeitüberleben. Und so weiter…
Ich will ja nicht behaupten, dass jede Entwicklung ohne Einschränkungen toll ist. Aber ich bin mir sicher: der überzeugteste Verweigerer moderner Medizin und “Nanotechnologie” wird sich nach der Diagnose doch fragen, ob er diesen Strohhalm ergreift…und ich persönlich bin dankbar dafür, dass wir diese Möglichkeiten heute haben!

#17 |
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Heilpraktiker

Lieber Gast,
Grundlagenausbildung ist wichtig und notwendig!
Grundlagenforschung ist auch wichtig. Es gibt viele gute Studien. Es gibt auch viele gute allopathische Medikamente, so wie es viele gute Ärzte gibt.
Es gibt aber auch noch die andere Seite…
Gott sei Dank, es nähern sich beide Seiten immer mehr…
Die großen Durchbrüche bzgl. der Bekämpfung von Seuchen etc. gelangen mit Verbesserung der Hygiene (Kanalisation, fließendes sauberes Wasser) und Bereitstellung genügend guter Nahrung und die Abwesenheit von Kriegen.
Bis vor gar nicht langer Zeit hungerte die Masse der Menschen immer wieder.
Geben Sie den Ärmsten der Armen die oben genannten Dinge, dann könnte man sich so manche Spritze sparen…

#16 |
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Gast
Gast

Liebe Heilpraktiker,

Sie haben Recht: Wir “Schulmediziner” studieren mindestens 6 Jahre lang und zeitweise vollkommen an der Praxis und Realität vorbei. Nichts desto weniger bringt man uns neben den vielen “Bio-High-Tec-Nanopartikel-Themen” (Achtung Sarkasmus) auch Sinnvolles und Nützliches bei.
In Deutschland und dem Rest der “westlichen Welt” gibt es in der medizinischen Versorgung der kränkelnden Menschheit glücklicherweise zwei Dinge: 1. die evidenzbasierte Medizin und 2. die medizinische Forschung.
Vor 100 Jahren oder mehr gab es das alles noch nicht. Um sich ein Bild von den damaligen Zuständen zu machen, können Sie gerne in die sogenannte “dritte Welt” reisen. Damals wie heute sterben Kinder, Mütter und Erwachsene an banalen Erkrankungen, die Dank medizinischer Forschung und evidenzbasierter Medizin in unseren Breitengraden geheilt oder zumindest “in Schach gehalten” werden können.
Um dieses Wissen zu mehren und weiterzugeben, brauchen wir gut ausgebildete Mediziner, Biochemiker und andere Naturwissenschaftler, die an der Grundlagenforschung sowie an der Patientenversorgung beteiligt sind. Was wir aber nicht brauchen, sind “Heilpraktiker”, die an der medizinischen Wissenschaft vorbeileben und sich eine eigene “Parawissenschaft” (objektive Erfahrungen…) erschaffen.
Ich persönlich hätte sehr gerne auf die eine oder andere Semesterwochenstunde oder auf die abstrusen Staatsexamina verzichtet und wäre gerne viel praxisorientierter ausgebildet worden. Ich hätte aber ausdrücklich nicht auf die Grundlagenausbildung in Biochemie, Pharmakologie und Mikrobiologie verzichten wollen. Nur dadurch ist es mir möglich, zu erkennen, was für unwissenschaftlicher *** teilweise durch diese Kanäle in die Öffentlichkeit transportiert wird.
Ich bin absolut der Meinung, jeder Patient sollte für sich selbst entscheiden, ob er einen Heilpraktiker konsultiert. Patientenautonomie ist gut!
Ich denke aber, es ist im Sinne des Heilpraktikergesetzes nicht in Ordnung, wenn wissenschaftlich evidenzbasierte Fakten oder gar ganze medizinische “Werkzeuge” von Heilpraktikern “verteufelt” werden.
Es ist ein schmaler Grat zwischen Heilpraktiker, Schaman und Scharlatan.
Keine Ausbildung, lediglich eine Prüfung mit nachfolgender amtsärztlicher Begutachtung und schon darf man auf die Menschheit losgelassen werden und über Borrelien, Burnout und unsinnige Impfungen diskutieren…traurig Deutschland!

#15 |
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Heilpraktiker

@ Herrn Dr. Stieneker,
könnte es nicht sein, dass gerade auch in der Schulmedizin schwer erkrankten Menschen aus ideologischen Gründen alternative Konzepte vorenthalten werden?
Und wenn es bereits in den 70ern erste erfolgversprechende Ansätze mit Nanopartikeln als Adjuvanz gab waren diese Ansätze ja letztlich wohl doch nicht so dolle…
Wann präsentieren denn die Wissenschaftler mit ihrem fundierten Basiswissen über Immunreaktionen die erste Placebo kontrollierte Doppelblindstudie zum Impfschutznachweis?
Können SIE das mit ihren wirtschaftlichen Interessen vereinbaren?
Ich bin überzeugt bei den meisten Praktikern, egal ob Arzt, HP oder sonst wer, ist das zentrale Bedürfnis den Menschen zu helfen, egal wie.

#14 |
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Diätküche Franziskus Krankenhaus
Diätküche Franziskus Krankenhaus

…und da ist es natürlich viel sinnvoller, den Menschen als technologisch-pharmazeutisch zu optimierendes Wesen zu sehen, oder? Ohne das ganze Halbwissen über den Menschen in seiner Gesamtheit!

#13 |
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Dr. Frank Stieneker
Dr. Frank Stieneker

hier galoppiert das gepflegte Halbwissen, um es kompatibel auszudrücken …

Wenn Heilpraktiker und Laien über so komplexe Dinge wie Immunreaktionen diskutieren wollen, ohne das Basiswissen zu haben, dann kann das nur in so wenig wissenschaftlichen und haltlosen Statements enden. Was ist das Resultat? Ganz einfach: Schwer Erkrankten wird aus ideologischen Gründen Hilfe verweigert.

Können sie Das mit IHREN wirtschaftlichen Interessen vereinbaren?

#12 |
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Krankenpflegehelfer

Nicht vor allem Neuen verschließen, der Artikel von Frau Sonja Schmitzer ist im Konjunktiv geschrieben und soll neue Möglichkeiten darstellen – man kann nicht gleich den ganzen Nanobereich verteufeln. Wieviele Versuche gab es in anderen Pharmakolog. Bereichen, bis endlich ein neuer Durchbruch gelang Bsp: in der Onkologie-Zytostatika uvam.)- nicht gleich von den Printmedien und Ähnlichem verunsichern lassen.

#11 |
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Heilpraktiker

@ Herrn Hentschel, danke für den auf den Punkt gebrachten Beitrag.
@ Herrn Dr. Petzold die Einladung , über die eigene Ideologie ggf. Lobbyismus zu überprüfen.
Bei den naturheilkundlichen Sichtweisen handelt es sich um jahrzehntelange ERFAHRUNGSWERTE , nicht kurzfristig dubios hergestellte Statistiken und Theorien auf Hochglanz bedruckten Broschüren.
Und bei Nanopartikeln wird es wieder so sein, daß niemand die Risiken abschätzen kann.
Die grundlegende Frage ist nicht was der Mensch alles erschaffen kann (Chemie, Nuklear, pathol. El.-Magnetfelder etc.) sondern ob er es tun sollte oder besser nicht.
Bei Tieren, die ohnehin nicht artgerecht gehalten werden mag das in Ihren Augen vielleicht keine Rolle spielen.
Wir in der Humanmedizin werden auch ohne Volksvergiftungen immer eine volle Praxis haben.

#10 |
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Barbara Swinarski
Barbara Swinarski

Klingt fast zu schoen.

#9 |
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Vor allem hütet Euch vor Chefideologen vom Schlage des Herrn Jörg Hentschel!

#8 |
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jörg hentschel
jörg hentschel

Solange Krebs und Viren immer noch bekämpft werden sollen, befindet sich unser medizinisches Konzept im tiefsten Mittelalter, als alles mit Aderlass und Gebet geheilt werden sollte. Wenn die Medizin nicht bei Ernährung und Umweltstress anfängt (Umwelttoxine, Elektrosmog,Herbizde, Xenobiotika,toxische Metalle etc) wird mit der Krankheit immer nur der Patient bekämpft. Gesund werden nur die Kurse der jeweiligen Pharmafirmen und Ihre Dealer….
Wir können nicht schlauer sein als die Natur….

#7 |
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Julia Berg
Julia Berg

Nanopartikel sind so klein, dass sie sich in Zellkernen einlagern können und die Erbsubstanz verändern können. Man kann nicht von Tieren (Mäusen) auf Menschen schließen. Früher hat man durch Tierversuche auch gesagt, dass Asbest für den Menschen ungefährlich ist, weil Ratten ein Versuch gemacht wurde. Die aber das 100fache mehr an Asbest vertragen wie Menschen. Wenn an Katzen früher ein Versuch mit Paracetamol gemacht worden wäre, gäb es heute für Menschen kein Paracetamol. Nein zu dieser neuen Impfung!!! Welche Zusatzstoffe enthält dieser noch???

#6 |
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Corinna Rösch
Corinna Rösch

Na super und die Nanopartikel sind so klein, dass sie die Blut-Hirn-Schranke durchwandern und direkt im Gehirn landen. Grippe ade und und ein herzliches hallo an Alzheimer oder ALS.

#5 |
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sehr geehrte Frau Reuther,
lesen Sie den Artikel genau, dann finden Sie, dass bestimmte Lipide in Nanogröße gemeint sind: also Lipidpartikel bis zu einer Strukturgröße von 100 Nanometern; 1nm ist 1 Milliardstelmeter ( 10 hoch minus 9). In dieser Größenordnung spielen die Oberflächeneigenschaften der Partikel (oder Materialien) gegenüber ihren Volumeneigenschaften eine immer größere Rolle. Dies macht man sich beim “Einpacken” der Proteine zunutze, wie aus dem Artikel von Frau Schmitzer einwandfrei hervorgeht. Was ist NANO? lesen sie nach bei Wikipedia.

#4 |
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Heilpraktikerin

Mh, weis denn irgender wie Nanopartikel wirken, geschweigen denn weis jemand was für Partikel hier in Kleinstform gemeint sind? Alles redet von Nanopartikeln, aber niemand sagt mal aus welchem Stoff diese Partikel bestehen. Ich finde diese Nichtinformation, die hier hinter diesem Artikel steht wirklich unbefriedigend!!!

#3 |
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Dipl.Ing. Marzenna Pelzer
Dipl.Ing. Marzenna Pelzer

Rette sich wer kann vor diesem Unsinn und Gefahr

#2 |
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Dr. Frank Stieneker
Dr. Frank Stieneker

… aber das ist doch ein ganz alter Hut! Die ersten erfolgsversprechenden Versuche mit Nanopartikeln als Adjuvans gab es schon Mitte der 70er Jahre (Kreuter und Speiser) mit Influenza, als Adjuvans für andere Impfstoffe, u.a. HIV, Ende der 80er (Stieneker und Kreuter).

#1 |
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