Einführung
Einige der wichtigsten medizinischen Durchbrüche des vergangenen Jahrhunderts betrafen die Entwicklung von Impfstoffen zum Schutz vor Viren wie:
- Pocken
- Polio
- Hepatitis A und Hepatitis B.
- humanes Papillomavirus (HPV)
- Windpocken
Aber ein Virus vereitelt immer noch diejenigen, die einen Impfstoff entwickeln wollen, um sich dagegen zu schützen: HIV.
HIV wurde erstmals 1984 identifiziert. Das US-Gesundheitsministerium gab zu diesem Zeitpunkt bekannt, dass es hoffte, innerhalb von zwei Jahren einen Impfstoff bereit zu haben.
Trotz vieler Versuche mit möglichen Impfstoffen ist ein wirklich wirksamer Impfstoff immer noch nicht verfügbar. Warum ist es so schwierig, diese Krankheit zu besiegen? Und wo sind wir dabei?
Hindernisse für einen HIV-Impfstoff
Es ist so schwer, einen Impfstoff gegen HIV zu entwickeln, weil er sich von anderen Arten von Viren unterscheidet. HIV passt in mehrfacher Hinsicht nicht zu typischen Impfansätzen:
1. Das Immunsystem fast aller Menschen ist für HIV „blind“
Das Immunsystem, das Krankheiten bekämpft, reagiert nicht auf das HIV-Virus. Es produziert HIV-Antikörper, aber sie verlangsamen nur die Krankheit. Sie hören nicht auf.
2. Impfstoffe werden typischerweise hergestellt, um die Immunreaktion von genesenen Menschen nachzuahmen
Fast keine Menschen haben sich jedoch nach einer HIV-Infektion erholt. Infolgedessen gibt es keine Immunreaktion, die Impfstoffe nachahmen können.
3. Impfstoffe schützen vor Krankheiten, nicht vor Infektionen
HIV ist eine Infektion bis zum Stadium 3 oder AIDS. Bei den meisten Infektionen verschaffen Impfstoffe dem Körper mehr Zeit, um die Infektion selbst zu beseitigen, bevor eine Krankheit auftritt.
HIV hat jedoch eine lange Ruhephase, bevor es zu AIDS fortschreitet. Während dieser Zeit versteckt sich das Virus in der DNA der Person mit dem Virus. Der Körper kann nicht alle versteckten Kopien des Virus finden und zerstören, um sich selbst zu heilen. Ein Impfstoff, um mehr Zeit zu gewinnen, funktioniert also nicht mit HIV.
4. Getötete oder geschwächte HIV-Viren können nicht in einem Impfstoff verwendet werden
Die meisten Impfstoffe werden mit abgetöteten oder geschwächten Viren hergestellt. Getötetes HIV funktioniert jedoch nicht gut, um eine Immunantwort im Körper hervorzurufen. Jede lebende Form des Virus ist zu gefährlich, um sie zu verwenden.
5. Impfstoffe sind in der Regel wirksam gegen Krankheiten, die selten auftreten
Dazu gehören Diphtherie und Hepatitis B. Menschen mit bekannten Risikofaktoren für HIV können jedoch täglich HIV ausgesetzt sein. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit einer Infektion größer ist, die ein Impfstoff nicht verhindern kann.
6. Die meisten Impfstoffe schützen vor Viren, die über die Atemwege oder den Magen-Darm-Trakt in den Körper gelangen
Auf diese beiden Arten gelangen mehr Viren in den Körper, sodass wir mehr Erfahrung mit der Bekämpfung dieser Viren haben. Aber HIV gelangt am häufigsten über Genitaloberflächen oder das Blut in den Körper. Wir haben weniger Erfahrung mit dem Schutz vor Viren, die auf diese Weise in den Körper gelangen.
7. Die meisten Impfstoffe werden gründlich an Tiermodellen getestet
Dies hilft sicherzustellen, dass sie wahrscheinlich sicher und effektiv sind, bevor sie an Menschen ausprobiert werden. Es ist jedoch kein gutes Tiermodell für HIV verfügbar. Tests an Tieren haben nicht gezeigt, wie Menschen auf den getesteten Impfstoff reagieren würden.
8. Das HIV-Virus mutiert schnell
Ein Impfstoff zielt auf ein Virus in einer bestimmten Form ab. Wenn sich das Virus ändert, wirkt der Impfstoff möglicherweise nicht mehr darauf. HIV mutiert schnell, daher ist es schwierig, einen Impfstoff zu entwickeln, der dagegen wirkt.
Prophylaktische vs. therapeutische Impfstoffe
Trotz dieser Hindernisse versuchen die Forscher weiterhin, einen Impfstoff zu finden. Es gibt zwei Haupttypen von Impfstoffen: prophylaktische und therapeutische. Forscher verfolgen beides für HIV.
Die meisten Impfstoffe sind prophylaktisch, was bedeutet, dass sie verhindern, dass eine Person eine Krankheit bekommt. Therapeutische Impfstoffe werden andererseits verwendet, um die Immunantwort des Körpers zu erhöhen, um Krankheiten zu bekämpfen, die die Person bereits hat. Therapeutische Impfstoffe gelten ebenfalls als Behandlungen.
Therapeutische Impfstoffe werden unter verschiedenen Bedingungen untersucht, z.
- Krebstumoren
- Hepatitis B.
- Tuberkulose
- Malaria
- die Bakterien, die Magengeschwüre verursachen
Ein HIV-Impfstoff hätte theoretisch zwei Ziele. Erstens könnte es Menschen gegeben werden, die kein HIV haben, um eine Ansteckung mit dem Virus zu verhindern. Dies würde es zu einem prophylaktischen Impfstoff machen.
HIV ist aber auch ein guter Kandidat für einen therapeutischen Impfstoff. Die Forscher hoffen, dass ein therapeutischer HIV-Impfstoff die Viruslast einer Person verringern kann.
Arten von experimentellen Impfstoffen
Forscher versuchen viele verschiedene Ansätze, um einen HIV-Impfstoff zu entwickeln. Mögliche Impfstoffe werden sowohl für prophylaktische als auch für therapeutische Zwecke untersucht.
Derzeit arbeiten Forscher mit folgenden Arten von Impfstoffen:
- Peptid-Impfstoffe verwenden kleine Proteine aus HIV, um eine Immunantwort auszulösen.
- Rekombinante Untereinheit-Protein-Impfstoffe verwenden größere Stücke von Proteinen aus HIV.
- Lebende Vektorimpfstoffe verwenden Nicht-HIV-Viren, um HIV-Gene in den Körper zu transportieren und eine Immunantwort auszulösen. Der Pockenimpfstoff verwendet diese Methode.
- Impfstoffkombinationen oder „Prime-Boost“-Kombinationen verwenden zwei Impfstoffe nacheinander, um eine stärkere Immunantwort zu erzeugen.
- Virusähnliche Partikelimpfstoffe verwenden ein nicht infektiöses HIV - ähnliches Produkt, das einige, aber nicht alle HIV-Proteine enthält.
- DNA-basierte Impfstoffe verwenden DNA von HIV, um eine Immunantwort auszulösen.
Stolpern über klinische Studien
Eine HIV-Impfstoffstudie, bekannt als HVTN 505-Studie, endete im Oktober 2017. Sie untersuchte einen prophylaktischen Ansatz, bei dem ein Lebendvektor-Impfstoff verwendet wurde.
Ein geschwächtes Erkältungsvirus namens Ad5 wurde verwendet, um das Immunsystem dazu zu bewegen, HIV-Proteine zu erkennen (und damit in der Lage zu sein, sie zu bekämpfen). Mehr als 2.500 Personen wurden für die Teilnahme an der Studie rekrutiert.
Die Studie wurde abgebrochen, als die Forscher herausfanden, dass der Impfstoff die HIV-Übertragung nicht verhinderte oder die Viruslast nicht verringerte. Tatsächlich erkrankten 41 Personen mit dem Impfstoff an HIV, während nur 30 Personen mit einem Placebo an HIV erkrankten.
Es gibt keinen Beweis dafür, dass der Impfstoff die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass Menschen sich mit HIV infizieren. Mit dem vorherigen Misserfolg von Ad5 in einer Studie namens STEP im Jahr 2007 wurden die Forscher jedoch zunehmend besorgt darüber, dass alles, was dazu führte, dass Immunzellen HIV angriffen, das Risiko einer Ansteckung mit dem Virus erhöhen könnte.
Hoffnung aus Thailand und Südafrika
Eine der bislang erfolgreichsten klinischen Studien war eine US-amerikanische HIV-Forschungsstudie in Thailand im Jahr 2009. In der als RV144-Studie bekannten Studie wurde eine prophylaktische Impfstoffkombination verwendet. Es wurde ein "Prime" (der ALVAC-Impfstoff) und ein "Boost" (der AIDSVAX B / E-Impfstoff) verwendet.
Dieser Kombinationsimpfstoff erwies sich als sicher und etwas wirksam. Die Kombination senkte die Übertragungsrate um 31 Prozent im Vergleich zu einem Placebo-Schuss.
Eine Reduzierung um 31 Prozent reicht nicht aus, um eine breite Anwendung dieser Impfstoffkombination zu veranlassen. Dieser Erfolg ermöglicht es den Forschern jedoch zu untersuchen, warum es überhaupt eine vorbeugende Wirkung gab.
In einer Folgestudie namens HVTN 100 wurde eine modifizierte Version des RV144-Regimes in Südafrika getestet. HVTN 100 verwendete einen anderen Booster, um den Impfstoff zu stärken. Die Studienteilnehmer erhielten im Vergleich zu Personen mit RV144 auch eine weitere Dosis des Impfstoffs.
In einer Gruppe von etwa 200 Teilnehmern ergab die HVTN 100-Studie, dass der Impfstoff die Immunantwort der Menschen in Bezug auf das HIV-Risiko verbesserte. Basierend auf diesen vielversprechenden Ergebnissen läuft derzeit eine größere Folgestudie mit dem Namen HVTN 702. HVTN 702 wird testen, ob der Impfstoff tatsächlich die HIV-Übertragung verhindert.
Die HVTN 702 wird auch in Südafrika stattfinden und etwa 5.400 Menschen einbeziehen. HVTN 702 ist aufregend, weil es die erste große HIV-Impfstoffstudie seit sieben Jahren ist. Viele Menschen hoffen, dass dies zu unserem ersten HIV-Impfstoff führen wird. Ergebnisse werden für 2021 erwartet.
Andere aktuelle Studien
Eine aktuelle Impfstoffstudie, die 2015 begann, umfasst die International AIDS Vaccine Initiative (IAVI). Diese Studie eines prophylaktischen Impfstoffs untersucht Menschen in:
- Vereinigte Staaten
- Ruanda
- Uganda
- Thailand
- Südafrika
In der Studie wird eine Strategie für Lebendvektorimpfstoffe angewendet, bei der das Sendai-Virus zum Tragen von HIV-Genen verwendet wird. Es verwendet auch eine Kombinationsstrategie mit einem zweiten Impfstoff, um die Immunantwort des Körpers zu stärken. Die Datenerfassung aus dieser Studie ist abgeschlossen. Ergebnisse werden für 2022 erwartet.
Ein weiterer wichtiger Ansatz, der derzeit untersucht wird, ist die Verwendung der vektorisierten Immunoprophylaxe.
Bei diesem Ansatz wird ein Nicht-HIV-Virus in den Körper geschickt, um in Zellen einzudringen und sogenannte weitgehend neutralisierende Antikörper zu produzieren. Dies bedeutet, dass die Immunantwort auf alle HIV-Stämme abzielen würde. Die meisten anderen Impfstoffe zielen nur auf einen Stamm ab.
Das IAVI führt derzeit eine Studie wie diese mit dem Namen IAVI A003 in Großbritannien durch. Die Studie endete 2018 und die Ergebnisse werden bald erwartet.
Die Zukunft der HIV-Impfstoffe
Laut einem Bericht aus dem Jahr 2018 wurden 2017 845 Millionen US-Dollar für die Erforschung von HIV-Impfstoffen ausgegeben. Bis heute wurden mehr als 40 potenzielle Impfstoffe getestet.
Es gab langsame Fortschritte auf dem Weg zu einem funktionsfähigen Impfstoff. Mit jedem Fehler wird jedoch mehr gelernt, das bei neuen Versuchen verwendet werden kann.
Für Antworten auf Fragen zu einem HIV-Impfstoff oder Informationen zur Teilnahme an einer klinischen Studie ist ein Gesundheitsdienstleister der beste Ausgangspunkt. Sie können Fragen beantworten und Details zu klinischen Studien bereitstellen, die möglicherweise gut passen.
