Ein Schwerpunkt des Grippe-Forschungsprogramms des NIAID ist die Entwicklung eines universellen Grippeimpfstoffs oder eines Impfstoffs, der einen robusten, lang anhaltenden Schutz gegen mehrere Grippe-Subtypen bietet, anstatt nur gegen einige wenige. Ein solcher Impfstoff würde die jährliche Aktualisierung und Verabreichung des saisonalen Grippeimpfstoffs überflüssig machen und könnte Schutz gegen neu auftretende Grippestämme bieten, möglicherweise auch gegen solche, die eine Grippepandemie auslösen könnten.
Grippeviren werden durch zwei Proteine auf der äußeren Oberfläche des Virus klassifiziert: Hämagglutinin (H) und Neuraminidase (N). Es gibt 18 verschiedene H-Subtypen und 11 verschiedene N-Subtypen, und innerhalb dieser Subtypen können die Viren weiter in verschiedene Stämme unterteilt werden. So gibt es zum Beispiel verschiedene Stämme des H1N1-Influenzavirus. Das H-Protein (auch HA genannt) ermöglicht es dem Grippevirus, in eine menschliche Zelle einzudringen. Es besteht aus einem Kopf und einem Stiel. Die saisonalen Grippeimpfstoffe bekämpfen die Infektion, indem sie Antikörper induzieren, die sich gegen den HA-Kopf richten. Diese Region variiert von Saison zu Saison, weshalb die Grippeimpfstoffe jedes Jahr aktualisiert werden müssen. Die Wissenschaftler entdeckten jedoch, dass der Stamm typischerweise unverändert bleibt, was ihn zu einem idealen Ziel für Antikörper macht, die durch einen universellen Grippeimpfstoff induziert werden.
NIAID Universal Influenza Vaccine Strategic Plan
Im Februar 2018 veröffentlichte das NIAID seinen Universal Influenza Vaccine Strategic Plan, der die Forschungsprioritäten des Instituts umreißt. Er konzentriert sich auf drei spezifische Forschungsbereiche, um gleichzeitig das Wissen über die grundlegende Influenza-Immunität zu erweitern und die translationale Forschung voranzutreiben, um die Entwicklung eines universellen Influenza-Impfstoffs voranzutreiben:
- Verbesserung des Wissens über die Übertragung, den natürlichen Verlauf und die Pathogenese von Influenza-Infektionen, um die Faktoren zu verstehen, die zur Ausbreitung, Schwere und Vielfalt der Influenza beitragen, und um Maßnahmen zur Verbesserung der Krankheitsbekämpfung zu identifizieren.
- Charakterisierung der Influenza-Immunität und der immunologischen Korrelate des Schutzes durch die Untersuchung der Immunreaktionen auf natürliche Influenza-Infektionen und Impfungen im Laufe der Zeit, die zur Identifizierung messbarer Immunfaktoren verwendet werden können, die für die Entwicklung von Impfstoffen entscheidend sind.
- Unterstützung des rationalen Designs universeller Influenza-Impfstoffe durch die Entwicklung und iterative klinische Erprobung von Immunogenen, Adjuvantien, verschiedenen Plattformen und alternativen Impfstoffverabreichungsmethoden. Das NIAID wird weiterhin Ressourcen aufbauen (Kasten 1), um die Wissensgrundlage zu schaffen, die für die Beantwortung grundlegender Fragen in diesen Forschungsbereichen und für die Prüfung neuer Produkte erforderlich ist. Diese Ressourcen werden die Bausteine liefern, die für die Erreichung der im Plan dargelegten Ziele in den Forschungsbereichen entscheidend sind, mit dem letztendlichen Ziel, Influenza-Impfstoffe der nächsten Generation rational zu entwickeln.
Die Erreichung dieser Ziele erfordert eine globale Zusammenarbeit zwischen Regierungsbehörden, Industrie, philanthropischen Organisationen und Hochschulen, die interdisziplinäre Ansätze und neue technologische Hilfsmittel, wie z. B. die genbasierte Impfung, zur Unterstützung der Entwicklung von Impfstoffkandidaten einbezieht.
Führende Impfstoffstrategien und -kandidaten
Das NIAID untersucht verschiedene Strategien zur Entwicklung eines Impfstoffs, der Antikörper gegen den HA-Stamm hervorruft. So haben NIAID-Wissenschaftler einen experimentellen Impfstoff entwickelt, bei dem das Protein Ferritin, das sich selbst in mikroskopisch kleine Teile, so genannte Nanopartikel, zerlegen kann, eine Schlüsselrolle spielt. Der Impfstoff erwies sich in Tierversuchen als vielversprechend und wird derzeit für künftige Versuche am Menschen ausgewertet.
In einem anderen Ansatz für einen universellen Grippeimpfstoff entwickelten NIAID-Wissenschaftler einen Impfstoff, der vier Subtypen des H-Proteins in einem Impfstoff vereint. Der Impfstoff besteht aus nicht-infektiösen virusähnlichen Partikeln, die eine Immunreaktion auslösen, sich aber nicht vermehren oder Krankheiten verursachen können. Die Ergebnisse in Tierversuchen waren vielversprechend und könnten zu Versuchen am Menschen führen.
Wissenschaftler des NIAID Vaccine Research Center haben Phase-1/2-Studien zu einer universellen Grippeimpfstoffstrategie eingeleitet, die einen Forschungsimpfstoff auf DNA-Basis (ein sogenanntes DNA-„Prime“) umfasst, gefolgt von einem zugelassenen saisonalen Grippeimpfstoff („Boost“), um die Wirksamkeit und Haltbarkeit saisonaler Grippeimpfstoffe zu verbessern.
Im Mai 2018 hat das NIAID eine klinische Phase-2-Studie eines universellen Grippeimpfstoffs namens M-001 gestartet. Der Impfstoff, der von BiondVax Pharmaceuticals mit Sitz in Ness Ziona, Israel, entwickelt und hergestellt wurde, enthält antigene Peptidsequenzen, die von vielen verschiedenen Influenzastämmen gemeinsam genutzt werden.