Wissenschaftler identifizieren neuartige Antikörper zur Bekämpfung von Malaria

Laut einer heute veröffentlichten Studie von Forschern der National Institutes of Health (NIH) könnte eine neuartige Klasse von Antikörpern, die an einen bisher nicht anvisierten Teil des Malariaparasiten binden, zu neuen Präventionsmethoden führen Wissenschaft. In einem Tiermodell wurde festgestellt, dass der wirksamste der neuen Antikörper Schutz gegen Malariaparasiten bietet. Die Forscher sagen, dass Antikörper dieser Klasse besonders vielversprechend sind, weil sie an Regionen des Malariaparasiten binden, die nicht in aktuellen Malaria-Impfstoffen enthalten sind, und so ein potenzielles neues Instrument zur Bekämpfung dieser gefährlichen Krankheit darstellen.

Malaria ist eine lebensbedrohliche Krankheit, die durch verursacht wird Plasmodium Parasiten, die durch die Stiche infizierter Mücken übertragen werden. Obwohl Malaria in den Vereinigten Staaten nicht weit verbreitet ist, sind ihre globalen Auswirkungen verheerend: Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass es im Jahr 2023 263 Millionen Fälle und 597.000 Todesfälle geben wird. Von den fünf Arten von Plasmodium die Malaria verursachen, Plasmodium falciparum kommt am häufigsten in afrikanischen Ländern vor, in denen die Malaria-Belastung am größten ist und in denen Kleinkinder die Mehrheit der Malaria-Todesfälle ausmachen. Um die immense Belastung durch diese Krankheit zu verringern, sind sichere und wirksame Gegenmaßnahmen von entscheidender Bedeutung.

In den letzten Jahren wurden neue Maßnahmen gegen Malaria entwickelt, darunter auch Impfstoffe, die derzeit für Kleinkinder in Regionen eingeführt werden, in denen die Krankheit weit verbreitet ist. Monoklonale Anti-Malaria-Antikörper (mAbs) sind ein weiteres vielversprechendes neues Instrument, das sich als sicher und wirksam gegen Infektionen mit Malaria erwiesen hat P. falciparum bei Erwachsenen und Kindern in frühen klinischen Studien. Die Anti-Malaria-mAbs, die in Versuchen in Malaria-Endemiegebieten evaluiert wurden, zielen auf die P. falciparum Sporozoit – das Lebensstadium des Parasiten, der von Mücken auf Menschen übertragen wird. Durch die Bindung an den Sporozoiten und dessen Neutralisierung verhindern die mAbs, dass Sporozoiten die Leber infizieren, wo sie sich sonst zu Parasiten im Blutstadium entwickeln, die Blutzellen infizieren und Krankheiten und Tod verursachen.

Die vielversprechendsten Anti-Malaria-mAbs, die bisher beim Menschen getestet wurden, binden an ein Protein auf der Sporozoitenoberfläche, das sogenannte Circumsporozoiten-Protein (PfCSP), an Stellen in der Nähe von oder mit Aminosäurewiederholungen in einer Region, die als zentrale Wiederholungsregion bezeichnet wird. Dieser Anteil von PfCSP ist auch in den beiden verfügbaren Malaria-Impfstoffen enthalten. Das Ziel der Forscher in der aktuellen Studie war es, mAbs zu finden, die auf neue Stellen auf der Sporozoitenoberfläche abzielen.

Unter der Leitung von Wissenschaftlern des National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) des NIH nutzte das Forschungsteam einen neuartigen Ansatz, um neue Teile – oder Epitope – auf der Sporozoitenoberfläche zu finden, an denen Antikörper binden. Sie isolierten menschliche mAbs, die als Reaktion auf ganze Sporozoiten und nicht auf bestimmte Teile des Parasiten produziert wurden, und testeten die mAbs dann, um zu sehen, ob sie Sporozoiten in einem Malaria-Mausmodell neutralisieren könnten. Ein mAb mit der Bezeichnung MAD21-101 erwies sich als der wirksamste und bot Schutz vor P. falciparum Infektion bei Mäusen.

Dieser neue mAb bindet an ein Epitop auf PfCSP außerhalb der zentralen Wiederholungsregion, die zwischen verschiedenen Stämmen konserviert oder ähnlich ist P. falciparum. Bemerkenswert ist, dass das Epitop, pGlu-CSP genannt, erst nach einem bestimmten Schritt in der Entwicklung des Sporozoiten freigelegt wird, aber auf der Sporozoitenoberfläche weithin zugänglich ist – ein Szenario, das nach Ansicht der Forscher bedeuten könnte, dass pGlu-CSP dort wirksam wäre bei Verwendung in einem Impfstoff eine schützende Immunantwort hervorrufen. Da pGlu-CSP in derzeit verwendeten Malaria-Impfstoffen nicht enthalten ist, ist es unwahrscheinlich, dass mAbs, die auf dieses Epitop abzielen, die Wirksamkeit dieser Impfstoffe beeinträchtigen, wenn die Impfstoffe und mAbs gleichzeitig verabreicht werden. Den Wissenschaftlern zufolge könnte dies einen Vorteil bieten, da diese neue Klasse von Antikörpern geeignet sein könnte, Malaria bei gefährdeten Säuglingen vorzubeugen, die noch keinen Malaria-Impfstoff erhalten haben, aber möglicherweise in Zukunft einen erhalten.

Die Ergebnisse der Studie werden künftige Strategien zur Malariaprävention beeinflussen und möglicherweise die Entwicklung neuer Antikörper und Impfstoffe gegen die Krankheit erleichtern, so die Forscher. Die Wissenschaftler stellen außerdem fest, dass laut ihrer Arbeit weitere Forschung erforderlich ist, um die Aktivität und Wirksamkeit der neu identifizierten Antikörperklasse und des neu identifizierten Epitops zu untersuchen. Der in dieser Studie verwendete Ansatz könnte auch zur Entwicklung einer neuen Generation von Gegenmaßnahmen gegen andere Krankheitserreger neben Malaria beitragen.

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