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Neue Impfstoffe durch Gentechnik

Impfstoffforschung: Mehr Optionen durch BiotechnologieEine jener Methoden, die die Impfstoffforschung seit einigen Jahren beflügeln, ist die Gentechnik. Der Hepatitis-B-Impfstoff gilt als einer der ersten großen Erfolge auf diesem Gebiet; er ist schon seit 1986 verfügbar. Rund 350 Millionen Menschen sind mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV) infiziert, etwa ein bis zwei Millionen Menschen sterben jährlich daran, vor allem durch Leberkrebs als Folge der Infektion. Um den Impfstoff herzustellen, isolierten Arzneimittelforscher aus dem Virus zunächst die Erbanlage für eines seiner Oberflächeneiweiße und schleusten sie in Zellen der Bäckerhefe. Diese Hefezellen und alle ihre Nachfahren produzieren unter streng kontrollierten Bedingungen seither das Eiweiß, das dann zum Impfstoff verarbeitet wird. Da die Produktion ohne Hepatitis-B-Viren auskommt, ist der Impfstoff ohne jedes Ansteckungsrisiko für das Personal des Herstellers und für die Geimpften. Auch die beiden Impfstoffe gegen Gebärmutterhalskrebs werden gentechnisch hergestellt. sie immunisieren gegen bestimmte humane Papillom-Viren (HPV). Die Erreger, die beim Geschlechtsverkehr übertragen werden, können Gebärmutterhalskrebs (Zervixkarzinom) hervorrufen, an dem weltweit rund 450.000 Frauen pro Jahr neu erkranken, davon 6.800 in Deutschland. Wenn sich die meisten Mädchen ganzer Jahrgänge impfen lassen, dürfte Gebärmutterhalskrebs in einigen Jahren kaum noch auftreten.

Hilfreich ist Gentechnik auch, wenn sich zeigt, dass ein Erreger ausgerechnet jenes Eiweiß, das die wirksamste Abwehrreaktion hervorruft, nur in winzigen Mengen bildet. Oder wenn sich der Erreger außerhalb des menschlichen Körpers nicht vermehren lässt. Früher hätte man in beiden Fällen keine Möglichkeit gehabt, die für die Impfstoffproduktion nötigen Erregereiweiße in ausreichenden Mengen zu gewinnen. Heute kann man sie unabhängig vom Erreger einfach von gentechnisch veränderten Zellen herstellen lassen und zu einem Impfstoff verarbeiten. Molekularbiologie und Gentechnik ermöglichen sogar, direkt im Erregergenom nach Genen zu fahnden, die für mutmaßlich impfstoffgeeignete Eiweiße stehen. Die Zuverlässigkeit der Vorhersage muss hierfür allerdings noch stark verbessert werden.

Mit Hilfe der Gentechnik haben die Wissenschaftler der Impfstoffhersteller mittlerweile auch Impfstoffe geschaffen, die in nicht allzu ferner Zukunft vor Genitalherpes, Pfeifferschem Drüsenfieber sowie Hepatitis C und E schützen sollen - Krankheiten, denen man bisher nicht vorbeugen kann. Die Impfstoffe werden derzeit in klinischen Studien auf ihre Wirksamkeit und Verträglichkeit getestet.

Bei der Entwicklung neuartiger Grippeimpfstoffe gegen eine mögliche Grippepandemie kommt Gentechnik ebenfalls zum Einsatz. Sie dürfte beispielsweise ermöglichen, die für das Impfen wichtigen Oberflächenprotein neuer Virenstämme schneller zu produzieren und zu Impfstoffen zu verarbeiten, weil nicht aus jedem neuen Virenstamm erst einmal eine für den Impfstoff-Produktionsprozess gut geeignete Form gezüchtet werden muss. Das könnte einen entscheidenden Zeitgewinn im Falle einer rasch auftretenden Pandemie bedeuten. Parallel dazu werden auch andere Aspekte des Produktionsverfahrens derzeit grundsätzlich erneuert. So sollen Grippeimpfstoffe - mit und ohne gentechnische Komponenten - künftig auch durch Zellkulturen statt mittels Hühnereiern hergestellt werden. Auch dies dürfte einen Zeitgewinn bedeuten, wenn große Mengen produziert werden müssen.

Auch die Herstellung von Antikörpern für die Passiv-Immunisierung, auch Passiv-Impfung genannt, kann durch Gentechnik vereinfacht werden. In der Natur werden Antikörper nur von Wirbeltieren gebildet. Die genetischen Bauanleitungen dafür lassen sich aber auf Pflanzen - etwa Tabak - übertragen, die daraufhin die Antikörper produzieren. Die gereinigten Antikörper lassen sich dann zum Impfen verwenden. Derzeit werden erste klinische Studien mit solchen "Plantikörpern" durchgeführt.