Neuer Impfstoff schützt Tiere vor Salmonellen
Schweizer Wissenschaftler manipulieren die Evolution von krankmachenden Mikroorganismen
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Bakterien: dank Impfstoff bei Tieren nun unschädlich (Foto: pixabay.com, geralt) |
Zürich/Basel (pte014/02.06.2021/10:30) Forscher der ETH Zürich http://ethz.ch und der Universität Basel http://uni-basel.ch haben eine Impfung entwickelt, die Tiere vor krankmachenden Salmonellen schützt. Diese Bakterien entziehen sich oft der Wirkung von Impfungen, indem sie ihren Schutzmantel genetisch verändern. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, diesen Prozess zu manipulieren und damit die Bakterien quasi in eine Falle zu locken.
"In eine Sackgasse gelenkt"
Der neue Impfstoff gegen Salmonellen bringt die Darmbakterien zwar nicht zum Verschwinden, macht sie jedoch weniger schädlich. "Wir konnten so zeigen, dass Immunevasion nicht bloß eine große Herausforderung der Impfstoffentwicklung ist, sondern dass man sie gezielt zum Vorteil von Tieren und Menschen einsetzen kann", so ETH-Professorin Emma Slack. "Man kann damit die Evolution von krankmachenden Mikroorganismen in eine bestimmte Richtung - in unserem Fall in eine Sackgasse - lenken."
Die Experten haben Mäusen leicht unterschiedliche Vakzine gegen Salmonella typhimurium geimpft und beobachtet, wie sich die Salmonellen im Darm der Tiere genetisch veränderten, um der Impfwirkung zu entkommen. So konnten die Forscher das ganze Spektrum an möglichen Immunevasions-Mutationen bei Salmonella typhimurium ermitteln. Schließlich haben sie einen Kombinationsimpfstoff aus vier Salmonellen-Stämmen hergestellt, der das ganze Spektrum an genetischen Ausweichmöglichkeiten der Bakterien abdeckt.
Effektiver Kombinationsimpfstoff
Als Immunevasions-Reaktion auf diesen Kombinationsimpfstoff entwickelten sich überraschenderweise Salmonellen, bei denen ein wichtiges Oberflächenmolekül verkümmert war. Diese Bakterien waren zwar immer noch in der Lage, sich im Darm der Tiere zu vermehren, doch sie konnten nur noch schlecht in Körpergewebe eindringen und Krankheiten verursachen. Der Grund dafür ist, dass das Oberflächenmolekül Teil eines Schutzmantels der Bakterien ist, der sie vor Abwehrreaktionen der Wirtstiere schützt sowie vor Viren, welche die Bakterien häufig befallen und abtöten.
In Tests an Mäusen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass ihr neuer Impfstoff Salmonellenerkrankungen wirksamer verhindert als existierende und für den Einsatz in Schweinen und Hühnern zugelassene Impfstoffe. Die Fachleute planen nun, nach demselben Prinzip Impfstoffe gegen andere Mikroorganismen zu entwickeln - zum Beispiel gegen Antibiotika-resistente Bakterienstämme. Außerdem ist es denkbar, den Ansatz biotechnologisch zu nutzen, um Mikroorganismen mithilfe des erzeugten Selektionsdrucks durch Impfung gezielt zu verändern, heißt es abschließend.
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