17.01.2022 - Osaka Prefecture University

Grundstein für einen möglichen Impfstoff gegen Hundeallergie gelegt

Forscher haben eine Reihe von molekularen Kandidaten für die Bereiche von Hundeallergenen identifiziert, die bei Menschen Immunreaktionen auslösen

Es gibt viele Forschungsarbeiten, die die Art und den Verlauf von Hundeallergien beschreiben, aber es gibt nur sehr wenige angewandte Studien, die diese Informationen nutzen, um zu versuchen, Menschen von Hundeallergien vollständig zu heilen, indem sie künstlich eine Immuntoleranz erzeugen. Forscher haben nun zum ersten Mal Kandidaten für die Teile der Moleküle identifiziert, aus denen die Hundeallergene bestehen, die uns genau das ermöglichen könnten: einen "Hundeallergie-Impfstoff".

Die Allergie gegen Hunde ist eine weit verbreitete Krankheit, die weltweit zunimmt. Im Laufe der Jahre konnten Wissenschaftler sieben verschiedene Hundeallergene identifizieren - Moleküle oder molekulare Strukturen, die sich an einen Antikörper binden und eine ungewöhnlich starke Immunreaktion hervorrufen, die normalerweise harmlos wäre.

Diese sieben werden als Canis familiaris-Allergene 1 bis 7 (Can f 1-7) bezeichnet. Doch obwohl es sieben sind, ist nur eines, Can f 1, für die meisten Reaktionen (50-75 Prozent) bei Menschen mit Hundeallergie verantwortlich. Es befindet sich im Zungengewebe, in den Speicheldrüsen und in der Haut von Hunden.

Die Forscher haben die IgE-Epitope von Can f 1 noch nicht identifiziert, d. h. die spezifischen Teile der Antigene, die vom Immunsystem erkannt werden und eine Immunreaktion auslösen oder "bestimmen" (weshalb Epitope auch als Antigen-Determinanten bezeichnet werden). Genauer gesagt sind Epitope kurze Aminosäuresequenzen, die einen Teil eines Proteins bilden, das die Immunreaktion auslöst.

Epitope binden an einen spezifischen Antigenrezeptor auf der Oberfläche von Antikörpern, B-Zellen oder T-Zellen des Immunsystems, ähnlich wie die Form eines Puzzleteils zu der spezifischen Form eines anderen Puzzleteils passt. (Der Teil des Rezeptors, der sich an das Epitop bindet, wird wiederum als Paratop bezeichnet). Antikörper, die auch als Immunglobuline bezeichnet werden, gibt es in fünf verschiedenen Klassen oder Isotypen: IgA (für Immunglobulin A), IgD, IgE, IgG oder IgM. Der IgE-Isotyp (der nur bei Säugetieren vorkommt) spielt eine Schlüsselrolle bei Allergien und allergischen Erkrankungen. Es gibt auch ein IgE-Epitop, das das Puzzlestück ist, das zum Paratop des IgE-Isotyps passt.

In den letzten Jahren wurden große Anstrengungen unternommen, um epitoporientierte Impfstoffe zu entwickeln - in diesem Fall einen Impfstoff gegen Hundeallergien.

"Wir wollen in der Lage sein, dem Immunsystem kleine Dosen dieser Epitope zu verabreichen, um es zu trainieren, mit ihnen umzugehen, ähnlich dem Prinzip, das hinter jedem Impfstoff steht", sagt Takashi Inui, Spezialist für Allergieforschung, Professor an der Universität der Präfektur Osaka und einer der Hauptautoren der Studie. "Aber wir können das nicht tun, ohne zuerst das IgE-Epitop von Can f 1 zu identifizieren."

Daher nutzten die Forscher die Röntgenkristallographie (bei der die Beugung von Röntgenstrahlen durch ein Material analysiert wird, um seine "Kristallstruktur" zu identifizieren), um die Struktur des Can f 1-Proteins als Ganzes zu bestimmen - das erste Mal, dass dies jemals getan wurde.

Sie fanden heraus, dass das Faltmuster des Proteins auf den ersten Blick drei anderen Can f-Allergenen sehr ähnlich ist. Die Positionen der elektrischen Oberflächenladungen waren jedoch recht unterschiedlich, was wiederum auf eine Reihe von "Resten" schließen lässt, die gute Kandidaten für das IgE-Epitop sind.

Auf der Grundlage dieser grundlegenden Daten müssen weitere experimentelle Arbeiten durchgeführt werden, um die Kandidaten einzugrenzen, aber die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Entwicklung eines hypoallergenen Impfstoffs gegen Can f 1 - eines Impfstoffs gegen Hundeallergie - in greifbarer Nähe liegt.

Die Herstellung eines "hypoallergenen Impfstoffs" unter Verwendung solcher Epitope wäre nicht nur eine Weltneuheit in Bezug auf Hundeallergien, sondern auch in Bezug auf jede andere allergische Reaktion eine Seltenheit. Wenn die Arbeit der Forscher tatsächlich zur Entwicklung eines Impfstoffs gegen Hundeallergien genutzt wird, könnten die zugrunde liegenden Prinzipien in viel größerem Umfang gegen verschiedene Allergien eingesetzt werden.

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