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Zecken verlieren ihren Schrecken
PRI B 4/97 (17) 30. Juli 1997 Impfstoff gegen Lyme-Borreliose im Großversuch erfolgreich / In den USA ist er bereits zugelassen / Für Europa noch „Nachrüstung“ der Vakzine

 

Winnie die ZeckeEndlich geht es den blöden Borrelien an den Kragen. Nachdem ich so viel über die gelesen habe, bin ich so richtig sauer. Könnt ihr die bei mir nicht auch vertreiben, dann brauchtet ihr auch keine Angst mehr vor uns Zecken zu haben. Wir sind nämlich eigentlich ganz nett. Gegen die häufigste durch Zecken übertragene Infektionskrankheit, die Lyme-Borreliose, ist in den USA ein Impfstoff verfügbar. Er wurde von Wissenschaftlern des Freiburger Max-Planck-Instituts für Immunbiologie sowie der Universität Heidelberg entwickelt und ist nach erfolgreicher „Generalprobe“ an rund 11 000 Personen in den USA durch die dortige Gesundheitsbehörde zugelassen worden. Für den Einsatz in Europa wird die Vakzine, die ein bestimmtes Oberflächen-Eiweiß des Borreliose-Erregers enthält, noch erweitert. Denn die Struktur des als Impfstoff verwendeten Proteins ist bei den Erregern diesseits des Atlantiks nicht so einheitlich ausgeprägt wie bei ihren amerikanischen Vettern. Deshalb müssen der europäischen Vakzine, um lückenlosen Schutz zu erzielen, noch Varianten des molekularen „Erreger-Steckbriefs“ zugesetzt werden.

 

Zecken übertragen gefürchtete Krankheiten. Zecken sind nicht nur lästige, sondern auch gefährliche Blutsauger. Denn sie können ihre warmblütigen Wirte, und so auch Menschen, mit Krankheitserregern infizieren, die sie während ihrer Blutmahlzeit in die Stichwunde absondern. Der Mensch hat vor allem zwei solche „Gastgeschenke“ zu fürchten: zum einen die mit Viren übertragene Frühsommer-Meningoenzephalitis oder kurz FSME, zum andern die Lyme-Borreliose, die durch Bakterien - sogenannte Borrelien - ausgelöst wird.

 

Impfung gegen FSME Gegen die FSME gibt es seit gut zehn Jahren einen Impfstoff, der zuverlässig vor dieser ernsten, mitunter tödlichen Hirnentzündung schützt. Doch gegen die sehr viel häufigere Lyme-Borreliose helfen bislang nur Vorsicht, Glück und notfalls, wenn man doch infiziert wurde, Antibiotika - die allerdings nicht immer anschlagen, da sich Borrelien recht tückisch verhalten.

 

Borrelien breiten sich nur langsam aus. Das liegt zunächst daran, dass sich diese Keime im menschlichen Organismus nur langsam vermehren und das menschliche Immunsystem gegen die Infektion zu mild und zu gelassen reagiert. Diese Trägheit der Immunabwehr nutzen die Borrelien, um sich gezielt in solchen Geweben einzunisten, in denen sie dann vor dem Zugriff des Immunsystems und möglicherweise auch vor Antibiotika weitgehend geschützt sind: in Nervengewebe, im Herzmuskel und in der Knorpelsubstanz von Gelenken.

 

Zeichen werden oft fehlinterpretiert. Das einzig klare Zeichen einer akuten Borrelien-Infektion ist eine Entzündung der Haut, die sich ringförmig um den Zeckenstich ausbreitet. Doch diese „Wanderröte“ - ein Alarmsignal, das unverzüglich zum Arzt führen sollte! - tritt nicht immer auf. Und die sonstigen, oft nur milden Symptome der Infektion wie Abgeschlagenheit, leichtes Fieber, Gelenk- oder Kopfschmerzen werden meist nur als Zeichen einer bloßen Erkältung oder eines grippalen Infekts missdeutet.

 

Beschwerden können schubweise auftreten. Derart verkannt und übersehen, kann sich die Infektion über Monate oder sogar Jahre hinweg zur chronischen Lyme-Borreliose auswachsen. Dieses Leiden - und deshalb spricht man von einer multisystemischen Krankheit - äußert sich in vielerlei Beschwerden: etwa in schubweise wiederkehrenden Entzündungen einzelner Gelenke, in Missempfindungen oder Taubheit äußerer Nerven, in Nervenschmerzen, Herzrhythmusstörungen oder Beklemmungen ähnlich wie bei Angina pectoris. Gelegentlich treten auch schwerste Behinderungen auf, die an Multiple Sklerose denken lassen.

 

Borrelien sind weit verbreitet. Lyme ist überall: Als eigenständige Krankheit wurde die Borreliose erstmals Mitte der siebziger Jahre erkannt. Sie trat damals gehäuft in dem Städtchen Old Lyme in Connecticut auf, nach dem sie dann auch benannt wurde. Schon bald wurde aber deutlich, dass Lyme fast überall in nördlichen gemäßigten Breiten ist - auch in Deutschland: Hier ist schätzungsweise jede zehnte, in manchen Flusstälern sogar jede dritte Zecke mit Borrelien „geladen“, und etwa 100 000 Deutsche laborieren an einer chronischen Borreliose - viele davon in der Meinung, es plage sie Rheuma oder Gicht.

 

Immunologen untersuchen die Eiweiß-Hülle des Bakteriums. Die Lyme-Borreliose forderte die Grundlagenforschung heraus. In den USA wie in Europa rückten vor allem Immunologen den Borrelien auf den Pelz, oder richtiger auf die Eiweiß-Hülle: Das Ziel war, einen Impfstoff zu entwickeln, der dem Abwehrsystem gegen diese „immunologischen Leisetreter“ auf die Sprünge helfen und ihre dauerhafte Einnistung im Organismus unterbinden sollte.

 

Impfstoff hat sich in den USA bewährt. In den transatlantischen Wettbewerb um die Entwicklung einer solchen Vakzine trat vor zehn Jahren auch eine Arbeitsgruppe unter der Leitung von Dr. Markus Simon am Freiburger Max-Planck-Institut für Immunbiologie ein. Und diese Gruppe hat jetzt, in enger Zusammenarbeit mit zwei weiteren Teams um Dr. Michael Kramer sowie Dr. Reinhard Wallach an der Universität Heidelberg, ein entscheidendes „Etappenziel“ erreicht: Ein von den Freiburger und Heidelberger Forschern entwickelter Impfstoff gegen die Lyme-Borreliose hat sich in allen klinischen Tests und in einer „Generalprobe“ an rund 11 000 Personen in den USA bewährt und ist dort durch die nationale Gesundheitsbehörde bereits zugelassen worden.

 

In Europa gibt es drei Sorten von Borrelien. Dieser Erfolg kommt zunächst allerdings nur der nordamerikanischen Bevölkerung zugute. Das liegt daran, dass die Borreliose-Erreger diesseits des Atlantiks, was den Wirkstoff und die Zielstruktur der Vakzine angeht, nicht so einheitlich-uniform auftreten wie ihre amerikanischen Verwandten: In Europa hat man es mit drei Sorten von Borrelien zu tun, die sich auch hinsichtlich der Zielstruktur der Vakzine voneinander unterscheiden - und auf diese Varianten muss der Impfstoff für Europa noch zusätzlich eingestellt werden.

 

Winnie die ZeckeAn Mäusen könnt ihr Menschen ruhig rumtesten. Von so einer habe ich auch meine Borrelien gekriegt. Das fand ich gar nicht nett. Es geht dabei um ein Protein, ein Eiweiß, das auf der Oberfläche der Borrelien sitzt, und das unter dem Kürzel OspA läuft. Dieses Molekül hatten Simon, Kramer und Wallach Ende der achtziger Jahre als möglichen Grundstoff für eine Vakzine aufgespürt. Sie hatten OspA damals in Tierversuchen erprobt und gefunden, dass dieses Protein sowohl immunogen. als auch protektiv wirkt. Immunogen heißt: OspA wird, wenn man es Tieren injiziert, vom Immunsystem als „Antigen“, als körperfremde Struktur, erkannt und löst eine Immunreaktion aus - es werden Antikörper gebildet, also spezifisch auf die Struktur von OspA zugeschnittene Abwehr-Moleküle. Und protektiv bedeutet, dass diese Antikörper auch tatsächlich Schutz bieten: Sogenannte immundefiziente Mäuse, die normalerweise einer Borrelien-Infektion wehrlos preisgegeben sind, kann man durch vorherige Gabe solcher Antikörper vor einer folgenden Infektion beziehungsweise einer Erkrankung an Borreliose bewahren.

 

Der Impfstoff hat sich bewährt. Inzwischen ist der Weg vom Tierversuch zur Anwendung am Menschen geschafft, hat sich OspA als Impfstoff bewährt und damit die Erwartungen der Wissenschaftler erfüllt. Ein großer englischer Pharma-Konzern hat die Lizenz auf die patentierte Vakzine erworben und die Forschungsarbeiten in den vergangenen Jahren auch finanziell unterstützt.

 

Kooperation war ausschlaggebend für den Erfolg. „Ausschlaggebend für unseren Erfolg“, so Simon, „war vor allem die enge Kooperation mit den Heidelberger Kollegen um Dr. Wallich und Dr. Kramer. Diese Gemeinsamkeit hat uns nicht nur stark, sie hat uns auch schnell gemacht: So sind wir in der Minimalzeit von zehn Jahren, die man für die Entwicklung eines Impfstoffs veranschlagen muss, über die Ziellinie gegangen - und haben dabei noch mehrere Gruppen in den USA ausgestochen, die auf dasselbe Ziel hinarbeiteten.“

 

Impfstoff auch für Europa entwickeln. Nachrüstung für Europa: Trotz dieses Erfolgs ist das Thema Borreliose für Simon und seine Kollegen noch lange nicht erledigt. So geht es jetzt zunächst darum, die amerikanische Vakzine für Europa nachzurüsten. Der amerikanische Impfstoff enthält nur eine bestimmte Bauform des OspA-Proteins als wirksames Antigen, entsprechend der Tatsache, dass in Nordamerika nur Borrelien eines Typs vorkommen, die sich in diesem Oberflächen-Merkmal weithin gleichen.

 

Verschiedenartigkeit schafft Probleme. In Europa hingegen treten drei verschiedene Borrelien-Stämme auf, und deren OspA-Strukturen weichen so stark voneinander ab, dass man einen „trivalenten“ Impfstoff benötigt: eine Vakzine, die alle drei wesentlichen OspA-Varianten als immunogene Wirkstoffe enthält. Arbeiten zu dieser Vakzine sind bereits im Labor von Dr. Lise Gern am Zoologischen Institut der Universität Neuchatel/Schweiz durchgeführt worden. Nach diesen erfolgreichen Tierversuchen stehen erste klinische Prüfungen am Menschen bevor - und in den nächsten zwei bis drei Jahren hofft man dann in Europa so weit wie jetzt in den USA zu sein.

 

Vakzine sollen auch in der Therapie nutzbar sein. Darüber hinaus denken die Wissenschaftler am Freiburger Max-Planck-Institut für Immunbiologie noch an eine therapeutisch wirkende Vakzine: an einen Impfstoff, der nicht nur vorbeugend schützt, sondern mit dem sich auch eine bereits bestehende, also eine chronische oder „persistierende“ Borrelien-Infektion beseitigen lässt.

 

Infektion ohne Erkrankung ist möglich. Dazu Simon: „Menschen können mit Borrelien infiziert sein, ohne an einer typischen Borreliose zu erkranken, das heißt: Das Immunsystem kann zwar die Infektion nicht abwehren, kann aber die Erkrankung unterdrücken oder kontrollieren. Doch gibt es Hinweise, dass eine solche persistierende Borrelien-Infektion durch unspezifische Reizung des Immunsystems zu ‘Fernwirkungen’ im Organismus führt und entzündliche Prozesse fördert und verstärkt.“

 

Borrelien verändern ihre Oberflächenproteine im Menschen. Mit einer Vakzine gegen OspA lässt sich zwar eine Infektion verhindern, nicht aber bereits „etablierten“, persistierenden Borrelien beikommen. Das liegt daran, dass die Erreger dieses Oberflächen-Protein nur in der Zecke tragen: Sobald sie auf den Menschen übergehen, entledigen sie sich des OspA und prägen an dessen Stelle andere, ähnliche Proteine aus - und eine Immunreaktion gegen OspA zielt dann ins Leere.

 

Winnie die ZeckeDas finde ich aber toll. Dann krabbeln die blöden Borrelien nicht mehr in mir rum. „Deshalb“, so Simon weiter, „wirkt die Vakzine gegen OspA nur vorbeugend, nur beim akuten Zeckenbiss - und hier bereits in der Zecke: Sie schluckt mit den ersten Blutstropfen auch Antikörper gegen OspA, die dann den Großteil der Erreger bereits im Zeckendarm ausschalten, so dass es gar nicht erst zu einer Übertragung auf den Menschen kommt.“

 

Es gibt noch viel zu tun. Gegen Keime, die das OspA bereits „abgeworfen“ und sich dauerhaft im menschlichen Organismus eingenistet haben, ist eine aktive oder passive Impfung mit OspA beziehungsweise mit OspA-spezifischen Antikörpern vergebens. Vielmehr muss eine Vakzine, die vorbeugend und therapeutisch zugleich wirkt, neben OspA noch andere Borrelien-spezifische Antigene enthalten: Damit ist ein Ziel umrissen, das für die Grundlagenforscher am Freiburger Max-Planck-Institut für Immunbiologie vielleicht weitere zehn Jahre Arbeit bedeutet.

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