Fortschritte bei Adjuvantien in der Impfstoffforschung

Impfstoffe enthalten oft Adjuvantien, die die Immunogenität des Antigens verbessern und damit die Immunantwort verstärken. Adjuvantien können auch immuntherapeutisch von Nutzen sein, um den Impfschutz bei Kindern oder älteren Menschen zu verbessern, die oft schlecht reagieren. Allerdings erfüllen nur wenige immunologische Adjuvantien die Anforderungen und haben ein zu schlechtes Toxizitätsprofil, um in Impfstoffen eingesetzt zu werden.

Eines der viel versprechendsten Adjuvantien ist QS-21 aus der natürlich vorkommenden Substanzklasse der Saponine. Die begrenzte Verfügbarkeit und ausgesprochene Heterogenität dieser natürlichen Substanz wie auch Nebenwirkungen und chemische Instabilität erschweren allerdings die kommerzielle Weiterentwicklung. In diesem Zusammenhang sollte das EU-finanzierte Projekt VACCINE ADJUVANTS (Chemical synthesis, immunologic evaluation and conformational analysis by NMR spectroscopy of complex glycoconjugate adjuvants for anti-cancer and anti-viral vaccine therapies) strukturell vereinfachte und verbesserte Varianten von QS-21 für den Einsatz in Impfstoffen entwickeln.

Entwickelt wurde ein teilsynthetischer Ansatz zur Herstellung von stabilen QS-21-Analoga mit robusterer chemischer Struktur. Dann wurde der Einfluss einzelner Domänen auf die Aktivität und Toxizität des Adjuvans untersucht. Diese Saponinderivate der zweiten Generation wurden an präklinischen Impfmodellen mit Antigenen variabler Immunogenität getestet. Weiterhin wurde ein neues Analogon mit ähnlicher Aktivität wie QS-21 und geringerer Toxizität gefunden, das nun für die klinische Phase weiterentwickelt wird.

Außerdem lieferte VACCINE ADJUVANTS wichtige Daten zu dreidimensionalen Strukturmerkmalen, die die Aktivität des Adjuvans verstärken, und stellte deutliche Zusammenhänge fest. In vivo enthüllten Studien zur biologischen Verteilung, dass sich aktive Adjuvantien in den Lymphknoten sammeln, wo sie die Antigenpräsentation für dendritische Zellen verstärken.

Insgesamt lieferte das Projekt neue Einblicke zu molekularen und zellulären Wirkmechanismen von Saponinadjuvantien, was gleichzeitig neue Möglichkeiten zur Optimierung von Adjuvanz-Antigen- Kombinationen in der Impfstoffentwicklung eröffnet.