Universität Innsbruck

Neueste Ergebnisse lassen auf universellen Grippeimpfstoff hoffen

INNSBRUCK. Wird es bald einen universellen Grippeimpfstoff geben? Wissenschaftler rund um die Innsbrucker Forscher Monica Fernández-Quintero und Klaus Liedl haben eine neue Klasse Antikörper gegen das Influenza-Virus identifiziert und so einen wesentlichen Fortschritt erzielt.

Etwa 5 bis 15 Prozent der Bevölkerung erkranken in einem typischen Jahr an Influenza, rund 1.000 Personen sterben an einer Ansteckung mit Influenzaviren. Gängige Impfstoffe gegen das Grippe-Virus bringen das Immunsystem in der Regel dazu, Antikörper zu bilden, die den Kopf des Hämagglutinins (HA) erkennen. Das Problem dabei ist, das dieser HA-Kopf häufig von Jahr zu Jahr mutiert und so der Impfstoff jährlich angepasst werden muss.

Neue Antikörper-Klasse identifiziert

Im Gegensatz zum HA-Kopf ist die Stielregion des HA weniger variabel, weshalb das ForscherInnen-Team experimentelle Grippeimpfstoffe entwickelt hat, die den Körper dazu anregen, Antikörper gegen die Stielregion zu bilden. Diese Impfstoffe sollen universeller einsetzbar sein. Einige dieser universellen Grippeimpfstoffe befinden sich derzeit in frühen klinischen Versuchen.
In der Studie, die das internationale ForscherInnen-Team nun in Nature veröffentlicht hat, wurden 358 verschiedene Antikörper im Blut von Personen analysiert, die entweder einen saisonalen Grippeimpfstoff erhalten haben, an einer Phase-I-Studie für einen experimentellen universellen Grippeimpfstoff teilnahmen oder sich auf natürliche Weise mit der Grippe infiziert hatten. Bei vielen der im Blut der TeilnehmerInnen vorhandenen Antikörper handelte es sich um Antikörper, von denen bereits bekannt war, dass sie entweder den HA-Kopf oder den HA-Stiel erkennen. Eine Gruppe neuer Antikörper stach jedoch heraus: Diese Antikörper binden an den unteren Teil des Stiels, den die WissenschaftlerInnen in weiterer Folge als Anker bezeichneten. Dieser Anker befindet sich in der Nähe der Stelle, an der jedes HA-Molekül an der Membran des Grippevirus befestigt ist. Insgesamt identifizierten die WissenschaftlerInnen 50 verschiedene Antikörper gegen den HA-Anker, die von insgesamt 21 Personen stammten.

Simulation erweitert das Experiment

„Unser Beitrag im Rahmen dieser internationalen Kooperation bestand aus der Simulation und Optimierung von Modellen der Antikörper. Aufbauend auf unsere jahrelange Arbeit in diesem Bereich sind wir in der Lage, Antikörper und ihr Verhalten mithilfe von Graphics Processing Units (GPU) zu simulieren. Da wir unsere Rechnersysteme selbst zusammenbauen, können wir sie an besonders herausfordernde Problemstellungen anpassen“, erklärt Klaus Liedl.

Geplant sind nun weitere Studien zur Entwicklung eines Impfstoffs, der möglichst direkt auf den HA-Anker verschiedener Grippestämme abzielt und so die Bildung der neu identifizierten Antikörper-Klasse auslöst. Die Antikörper selbst könnten auch als Arzneimittel mit breiter therapeutischer Anwendung entwickelt werden.

Publikation: Guthmiller, J.J., Han, J., Utset, H.A. et al. Broadly neutralizing antibodies target a hemagglutinin anchor epitope. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04356-8