Eine Überprüfung von Impfstoffen gegen das Respiratory Syncytial Virus

Das Respiratory-Syncytial-Virus (RSV) verursacht Atemwegserkrankungen wie Lungenentzündung und Bronchiolitis, die hauptsächlich Kinder unter fünf Jahren und ältere Menschen über 65 betreffen.

Lernen: Vorläufige Daten zu Boten-RNA (mRNA)-Impfstoffen gegen Respiratory Syncytial VirusDatos preliminares de las vacunas de ARN mensajero (ARNm) frente al virus respiratorio sincitial. Bildquelle: ART-ur/Shutterstock

Die Ergebnisse einer kürzlich veröffentlichten Überprüfung in Vacunas untersuchten Epidemiologie, molekulare Eigenschaften, vom Virus betroffene Populationen und Impfstoffe gegen RSV.

Hintergrund

Jedes Jahr infiziert RSV Millionen von Kindern unter fünf Jahren und ältere Menschen über 65 Jahren, was zu Millionen von Krankenhauseinweisungen und Tausenden von Todesfällen führt. Die Krankheit nimmt im Winter die Form einer Epidemie an. Fast jedes Kind erlebt im Alter von drei Jahren mindestens eine Episode einer RSV-Infektion; Reinfektionen treten entweder jährlich oder alle drei bis fünf Jahre auf.

Dies zeigt die Unzulänglichkeit des Immunsystems, um einen langfristigen Schutz gegen das Virus zu gewährleisten. Daher ist die RSV-Impfung für schwangere Frauen, Kinder unter zwei Jahren (vorzugsweise unmittelbar nach Vollendung des sechsten Lebensmonats) und die ältere Bevölkerung unerlässlich.

Molekulare Eigenschaften von RSV

RSV ist ein umhülltes RNA-Virus aus der Familie der Pneumoviridae mit zehn Genen, die für elf Proteine ​​kodieren. Proteine, die in der Virushülle gefunden werden, sind kleine hydrophobe Proteine ​​(SH), Matrixproteine ​​(M), Glykoprotein F (Fusion) und Bindungsglykoproteine ​​(G). Glycoprotein G und F verleihen dem Virus Infektiosität; Ersteres bindet das Virus an die Wirtszellen, und Letzteres erleichtert seinen Eintritt in die Zelle und führt zu einer für diese Krankheit pathognostischen Synzytienbildung.

Die G- und F-Glykoproteine ​​sind vom immundominanten Typ und induzieren neutralisierende Antikörper im Wirt. Glykoprotein G hat drei Arten von Epitopen – konserviert (in allen Stämmen vorhanden), gruppenspezifisch und artspezifisch. Der Vorläufer von Glykoprotein F ist inaktiv und enthält drei hydrophobe Peptide – ein Signalpeptid, eine Transmembranregion und ein Fusionspeptid.

RSV hat zwei Untergruppen, A und B, die alternativ oder zusammen zirkulieren und sich antigenisch durch die Glykoprotein-G-Sequenz unterscheiden. Daher können Antikörper gegen Glykoprotein G subtypspezifisch sein, während Antikörper gegen Glykoprotein F meist neutralisierende Aktivität gegen die beiden Untergruppen haben.

Im Allgemeinen wird das F-Glykoprotein als Antigen für die Entwicklung von Impfstoffen verwendet. Dieses Glykoprotein hat zwei Präsentationen (Präfusion oder Prä-F und Postfusion oder Post-F). Unter diesen ist die antigene Stelle in Prä-F („Stelle Null“) der stärkste Induktor neutralisierender Antikörper.

RSV-Impfung

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RSV entzieht sich der Wirtsimmunität durch mehrere Mechanismen, von denen drei erkannt wurden – konformative und anatomische Umgehung der neutralisierenden Antikörper und direkte Modulation der Immunität. All dies sollte bei der Impfstoffentwicklung berücksichtigt werden.

Die durch RSV verursachte Infektion ist selbstlimitierend – der Mensch ist das einzige natürliche Reservoir. Die Zielpopulation der Impfung sind Kinder unter sechs Monaten und älter und ältere Menschen über 65.

Das sich entwickelnde Immunsystem von Säuglingen ist unreif und nicht in der Lage, Schutz vor exogenen Antigenen zu bieten. Daher bildet diese Altersgruppe eine vorrangige Population für die RSV-Impfung; Die Verwendung von monoklonalen Antikörpern wird als die geeignete Wahl angesehen.

Die Impfung der Mutter während der Schwangerschaft ist die beste Immunisierungsoption. Zusätzlich zum transplazentaren Transfer von Antikörpern verleiht Immunglobulin A, das während des Stillens übertragen wird, dem Säugling Schutz. RSV betrifft normalerweise Kinder im Alter zwischen sechs Monaten und zwei Jahren. So bilden Säuglinge und Kinder zwischen sechs Monaten und fünf Jahren eine weitere Zielgruppe; Die Impfung zielt darauf ab, die Viruszirkulation und ihre Begleiterscheinungen zu begrenzen.

Die dritte Zielgruppe ist die ältere Bevölkerung (65 Jahre und älter). Nahezu 3–10 % aller akuten Atemwegsinfektionen in dieser Altersgruppe werden durch RSV verursacht, was jährlich fast 250.000 Krankenhauseinweisungen und 14.000 Todesfälle ausmacht. Darüber hinaus prädisponieren eine schwindende Immunität und andere Grunderkrankungen diese Population für Atemwegsinfektionen.

Bemerkenswerterweise sind mRNA-Impfstoffe gegenüber anderen aufgrund ihres hohen Sicherheitsprofils, der gut kontrollierbaren Antigenproduktion mit hoher antigener Identität, des skalierbaren und schnellen Produktionsprozesses und der Produktion ohne Zellkulturen vorteilhaft.

Ein nicht-replikativer, konventioneller, zellähnlicher mRNA-Impfstoff gegen RSV wurde entwickelt. Es gibt zwei Arten – unmodifizierte mRNA und modifizierte mRNA. Diese Impfstoffe induzieren hochspezifische Immunantworten, da sie für ein einzelnes Protein kodieren. Allerdings sind hohe Dosen erforderlich, um eine ausreichende Wirksamkeit zu induzieren. Zum Schutz vor schnellem Abbau und Zerbrechlichkeit sind die mRNA-Moleküle außerdem in komplexe Lipidstrukturen – sogenannte Lipid-Nanopartikel – eingekapselt.

Pre-Fusion (Pre-F) hat eine bessere antigene Spezifität und ein höheres Affinitätspotenzial, da die meisten neutralisierenden Antikörper auf die „Nullstelle“ abzielen. Daher sind Antigene, die dieses Epitop schützen und aufrechterhalten, bevorzugt.

In der Zwischenzeit stellen diese Impfstoffe ein minimales Risiko für Nebenwirkungen dar, abgesehen von der lokalen Reaktion an der Injektionsstelle. Selbst die höchste Dosis (300 μg) zeigt ein geringes Risiko für Nebenwirkungen. Studien der Phase 1 bestätigen die Immunogenität und Sicherheit von NPL-m-RNA-Impfstoffen, während die Ergebnisse der Studien der Phase 2 abgewartet werden.

Zusammenfassung

Diese Studie überprüfte die Epidemiologie, molekulare Eigenschaften, vom Virus betroffene Populationen und Impfstoffe gegen RSV. Da es nur ein Reservoir hat, ist es ideal für die Entwicklung eines Impfstoffs gegen RSV. Die meisten Impfstoffe verwenden das Glykoprotein F (Präfusionsform) als Antigen. Kürzlich wurden mRNA-Impfstoffe mit vielversprechender Antigenität und Wirksamkeit entwickelt. Weitere Studien sind gerechtfertigt, um die Wirksamkeit von mRNA-Impfstoffen gegen andere Viren zu untersuchen, die die menschliche Bevölkerung betreffen.

Referenz:

• Reina, J. und Fernández-Billón, M. (2022) „Vorläufige Daten zu Boten-RNA (mRNA)-Impfstoffen gegen Respiratory Syncytial Virus“, Vacunas (englische Ausgabe). doi: 10.1016/j.vacune.2022.10.007. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2445146022000760

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