Kostproben aus dem Zellinneren

Um die T-Zellen zu aktivieren, müssen „Kostproben“ von Antigene , winzige Proteinbruchstücke, an der Oberfläche des Makrophagen präsentiert werden. Die Antigene müssen dazu im Zytoplasma der Fresszelle vorliegen. Nur dort können sie aufbereitet und an kleine Moleküle, die so genannten MHC-Moleküle (engl. Abk. für Major Histocompatibility Complex) gekoppelt werden. Diese transportieren die Proteinbruchstücke an die Oberfläche des Makrophagen. Wie ein Fähnchen an den MHC-Molekülen flatternd signalisieren sie nun den körpereigenen Abwehrzellen die Infektion.

Doch wie gelangen die Erregerproteine in das Zytoplasma der Fresszelle? „Der Makrophage startet ein Selbstzerstörungsprogramm – wir nennen das den programmierten Zelltod – und zerfällt dabei in kleine Stücke, so genannte Vesikel, die voll gepackt sind mit mykobakteriellen Antigenen", erläutert Kaufmann. Diese Vesikel werden von nicht infizierten Nachbarzellen, in erster Linie den dendritischen Zellen, aufgenommen. Sie sind in der Lage, die „Antigen-Fähnchen“ an ihre MHC-Moleküle anzuheften, und lösen so auf eine höchst wirksame Weise die Immunantwort aus. Wird der programmierte Zelltod des Makrophagen im Experiment unterdrückt, werden auch keine T-Zellen aktiviert.

Der bisher gebräuchliche BCG-Impfstoff löst den programmierten Zelltod nur sehr selten aus. Folge: Die Bakterien bleiben nach einer Impfung im Phagosom der Fresszelle eingeschlossen und können somit die spezifischen T-Zellen nicht aktivieren. Die Berliner Wissenschaftler vermuten, dass der Impfstoff deshalb nicht richtig wirksam ist, und setzen auf eine gentechnisch veränderte Variante von BCG. Sie haben das Gen für ein porenbildendes Protein in das Genom des Impfbakteriums eingeschleust. Das Enzym Listeriolysin durchlöchert die Membranhülle des Phagosoms und „enttarnt“ damit die neue BCG-Variante gegenüber dem Immunsystem.

In präklinischen Modellen konnten die Forscher feststellen, dass der neue Impfstoff gegen Lungentuberkulose und sogar gegen die gefürchteten klinischen Isolate (ein Isolat ist eine Reinkultur der Erreger eines einzigen Patienten) vom Beijing-Typ schützt. Diese Beijing-Stämme, die meist therapieresistent und deutlich aggressiver sind, breiten sich derzeit über die Welt aus. „Wir hoffen, dass wir mit dem neuen Impfstoff eine wirksame Waffe gegen diese Bedrohung gefunden haben“, sagt Kaufmann.

Seit September 2008 wird der neue Impfstoff in Klinische Phase I-Studien an freiwilligen Probanden getestet. Doch selbst wenn er sich als verträglich erweist, muss er noch weitere Testphasen auf Wirksamkeit durchlaufen. „Das dauert mindestens noch zehn Jahre", so Kaufmann. Trotzdem - ein hoffnungsvoller neuer Impfansatz besteht.

Autorin: Dr. Christina Beck