19.11.2021 - Yale University

Neuartiger Borreliose-Impfstoff ist vielversprechend

Impfstoff wird mit der gleichen mRNA-Technologie verabreicht, die sich als so wirksam gegen COVID-19 erwiesen hat

Forscher der Universität Yale haben einen neuartigen Impfstoff entwickelt, der bei Meerschweinchen Schutz vor einer Infektion mit dem Bakterium bietet, das die Lyme-Borreliose verursacht, und möglicherweise auch andere durch Zecken übertragene Krankheiten bekämpft, berichten sie am 17. November in der Zeitschrift Science Translational Medicine.

Anstatt eine Immunreaktion gegen einen bestimmten Erreger auszulösen, löst der neue Impfstoff eine schnelle Reaktion der Haut auf Bestandteile des Zeckenspeichels aus, wodurch die Zecken weniger Zeit haben, sich zu ernähren und den Wirt zu infizieren, wie die Studie zeigt. Der Impfstoff wird durch dieselbe mRNA-Technologie verabreicht, die sich als so wirksam gegen COVID-19 erwiesen hat.

In den Vereinigten Staaten werden jährlich mindestens 40.000 Fälle von Lyme-Borreliose gemeldet, doch die tatsächliche Zahl der Infektionen könnte zehnmal höher liegen, so die Forscher. Darüber hinaus haben sich auch andere durch Zecken übertragene Krankheiten in vielen Gebieten der USA ausgebreitet.

"Es gibt mehrere durch Zecken übertragene Krankheiten, und dieser Ansatz bietet möglicherweise einen breiteren Schutz als ein Impfstoff, der auf einen bestimmten Erreger abzielt", sagte der Hauptautor Erol Fikrig, der Waldemar-von-Zedtwitz-Professor für Medizin (Infektionskrankheiten) und Professor für Epidemiologie (mikrobielle Krankheiten) und für mikrobielle Pathogenese. "Er könnte auch in Verbindung mit einem herkömmlichen Impfstoff auf Erregerbasis verwendet werden, um deren Wirksamkeit zu erhöhen.

Der Speichel der schwarzbeinigen Zecke Ixodes scapularis (I. scapularis), die den Erreger der Lyme-Borreliose Borrelia burgdorferi (B. burgdorferi) überträgt, enthält viele Proteine, und die Forscher haben sich auf 19 einzelne Proteine konzentriert.

In Zusammenarbeit mit dem Team von Drew Weissman von der University of Pennsylvania verwendeten die Forscher aus Yale Teile der mRNA, die alle 19 Speichelproteine produzieren, als Grundlage für einen Impfstoff - dieselbe Strategie, die bei Impfstoffen zur wirksamen Bekämpfung des SARS-Cov-2-Virus eingesetzt wird. Sie testeten den Impfstoff an Meerschweinchen, die mit dem Borreliose-Erreger infiziert werden können und auch als Modell zur Untersuchung der Zeckenresistenz verwendet wurden.

Im Vergleich zu nicht geimpften Meerschweinchen entwickelten geimpfte Tiere, die infizierten Zecken ausgesetzt waren, schnell eine Rötung an der Bissstelle der Zecke. Keines der geimpften Tiere erkrankte an Borreliose, wenn die Zecken bei Auftreten der Rötung entfernt wurden. Im Gegensatz dazu wurde etwa die Hälfte der Kontrollgruppe nach dem Entfernen der Zecke mit B. burgdorferi infiziert. Wurde eine einzelne infizierte Zecke an immunisierten Meerschweinchen angebracht und nicht entfernt, so wurde keines der geimpften Tiere infiziert, im Vergleich zu 60 Prozent der Kontrolltiere. Der Schutz der geimpften Meerschweinchen nahm jedoch ab, wenn drei Zecken an dem Tier haften blieben. Die Zecken in den geimpften Tieren waren nicht in der Lage, aggressiv zu fressen und entfernten sich schneller als die Zecken in der Kontrollgruppe.

"Der Impfstoff verbessert die Erkennung von Zecken und verwandelt einen Zeckenstich teilweise in einen Mückenstich", sagte Fikrig. "Wenn man einen Mückenstich spürt, schlägt man sie weg. Mit dem Impfstoff kommt es zu einer Rötung und wahrscheinlich zu einem Juckreiz, so dass man erkennen kann, dass man gebissen wurde, und die Zecke schnell abziehen kann, bevor sie B. burgdorferi übertragen kann."

Die Forscher wiesen auch auf einen Vorbehalt bei ihren Ergebnissen hin. Mäuse, denen die Fähigkeit fehlt, nach der Infektion eine natürliche Zeckenresistenz zu erwerben, waren nach der Impfung nicht gegen Borreliose geschützt. Im Gegensatz zu Meerschweinchen sind Mäuse ein natürliches Reservoir für I. scapularis-Zecken, und die Zecken haben sich möglicherweise so entwickelt, dass sie sich wiederholt gezielt von Mäusen ernähren. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Haut von Meerschweinchen, ähnlich wie die menschliche Haut, vielschichtiger ist als die Haut von Mäusen.

Laut Fikrig sind weitere Studien erforderlich, um herauszufinden, wie Proteine im Speichel Infektionen verhindern können. Letztendlich müssten Versuche am Menschen durchgeführt werden, um die Wirksamkeit bei Menschen zu beurteilen.

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