10.12.12

Brechdurchfall

Forscher jagen nach Impfstoff gegen Noroviren

Die Erreger schwerer Brechdurchfälle sind vielen von Kreuzfahrtschiffen und von Tiefkühl-Erdbeeren aus China in unangenehmer Erinnerung. In ersten Studien war ein neuer Impfstoff erfolgreich.

Von Silvia von der Weiden

Gleich zwei Hotelschiffe in Hessen und Baden-Württemberg mussten in den vergangenen Tagen ungewollt am Rheinufer anlegen. Teams des Katastrophenschutzes rückten an, die "MS Britannia" und die "MS Bellriva" wurden unter Quarantäne gestellt.

Der Grund: Über 150 Menschen waren an Brechdurchfall erkrankt, auf der "MS Bellriva" waren offenbar Noroviren der Auslöser. Die Viren gehören zu den aggressivsten Verursachern von Brechdurchfällen und breiten sich vor allem auf Schiffen sehr schnell aus. Wegen der starken Dehydrierung können die Beschwerden gerade für Kinder und ältere Menschen lebensbedrohlich sein.

Umso dringender wird nach einem Impfstoff gegen die Erreger gesucht. US-Forscher entwickeln gerade so einen Impfstoff und setzen ihn bereits an Menschen ein. Die klinische Studie sei "vielversprechend" verlaufen, melden die Wissenschaftler. Nach ihren Angaben konnte damit eine für einige Zeit schützende Immunantwort hervorgerufen werden. Von einem Durchbruch wollten die Wissenschaftler, die ihre Ergebnisse bei der Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (ICAAC) in San Francisco vorstellten, aber nicht sprechen.

Ideale nasskalte Jahreszeit

Der hochinfektiöse Erreger grassiert vor allem in der nasskalten Jahreszeit und ruft heftige Übelkeit, Übergeben und Durchfall hervor. Im Herbst hatten sich hierzulande mehr als 11.000 Schulkinder an mit Noroviren verunreinigten Tiefkühlerdbeeren aus China angesteckt.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) infizieren sich weltweit pro Jahr 267 Millionen Menschen mit diesen Viren. Mehr als 200.000 Patienten jährlich, vor allem Kinder und ältere Menschen, sterben. Der von dem Unternehmen Ligocyte Pharmaceuticals aus Bozeman im US-Bundesstaat Montana entwickelte experimentelle Impfstoff richtet sich gegen zwei der fünf bekannten Formen des Norovirus. Sein Schutz ist damit noch nicht umfassend, so John Treanor von der Universität von Rochester im Bundesstaat New York.

Er berichtete bei dem Expertentreffen über die Ergebnisse der von ihm durchgeführten klinischen Studie an über 100 gesunden Probanden. Bei der Studie wurde nicht nur die Sicherheit des neuen Impfstoffs untersucht, sondern auch seine Wirksamkeit.

Noch kein umfassender Schutz

Dazu wurde den 43 gesunden Probanden, Männer und Frauen im Alter von 18 bis 85 Jahren, eine Dosis des Impfstoffs in die Muskulatur gespritzt. Daraufhin kurbelte das Immunsystem, ähnlich wie bei einer Grippeimpfung, gezielte Abwehrreaktionen gegen die im Impfstoff vorhandenen Virusbestandteile an. Innerhalb einer Woche stieg die Antikörperkonzentration im Blut der Probanden um das Zehn- bis Hundertfache an. Der Effekt hielt fast zwei Monate, aber für einen umfassenden Schutz reicht das nicht.

In einem zweiten Schritt der klinischen Studie wurde die Gesamtdosis gesteigert. Außerdem überprüften die Forscher Nebenwirkungen. Dazu wurden die 69 gesunden Probanden nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen aufgeteilt. 35 Testpersonen erhielten zwei Impfungen im Abstand von vier Wochen, 34 Probanden wurden nur zum Schein geimpft.

Durch den neuen Impfstoff sei es nur zu geringfügigen Reaktionen wie Schwellungen an der Injektionsstelle gekommen, berichtete Treanor. Bereits mit einer Dosis sei eine schützende Antikörperkonzentration erreicht. Unklar ist, ob der Impfstoff auch gegen weitere Formen des Norovirus wirkt.

Interesse der Pharmaindustrie

Die Fortschritte bei einer Impfung gegen das gefürchtete Norovirus haben das Interesse der Pharmaindustrie geweckt. Gemeinsam mit dem US-Unternehmen will der japanische Arzneimittelhersteller Takeda die Weiterentwicklung forcieren.

Schwierig ist die Impfstoffherstellung, weil sich Noroviren weder in menschlichen noch in Säugerzellen kultivieren lassen. Eine Entdeckung, die die Virologin Mary Estes vom Baylor College of Medicine in Houston (Texas) Anfang der Neunzigerjahre machte, ermöglicht es inzwischen, das Problem zu umgehen.

Bei dem Versuch, ein bestimmtes Schlüsselprotein des Virus' in Zellen zu kultivieren, zeigte sich, dass sich das Virusprotein spontan aus kleineren Einheiten, sogenannten virusartigen Teilchen oder "viruslike particles" (VLPs), zusammensetzt. Diese VLPs ließen sich isolieren und erzeugten, wenn sie Versuchstieren gespritzt wurden, eine starke Immunantwort gegen das Norovirus.

Tabakpflanzen stellen Teilchen her

Zusammen mit dem ebenfalls am Baylor College forschenden Virologen Robert Atmar hat Estes die Methode weiterentwickelt. Darauf greifen auch die Ligocyte-Forscher zurück, die aber eigene VLPs entwickelt haben. Sie enthalten keine vermehrungsfähigen Virusbestandteile, sodass sich ein Ansatz für die Herstellung eines sicheren Impfstoffs bietet.

Das ist auch Ziel von Charles Arntzen von der Arizona State University in Tempe. Der Forscher hat Tabakpflanzen genetisch so verändert, dass ihre Zellen VLPs herstellen. Die isolierten und gereinigten Virusbestandteile bilden den Ausgangsstoff für das Vakzin. "Unser Impfstoff besteht aus einem Pulver, das ähnlich wie Spray in die Nase appliziert wird und das in seiner aktuellen Formulierung eine wunderbare Immunantwort auslöst", zitieren US-Medien den Wissenschaftler. Obgleich die Wirksamkeit nur bei etwa 40 Prozent liegt, hält Arntzen einen Impfstoff in vier bis fünf Jahren für machbar.

Zeit, Zeit und Zeit

Deutlich zurückhaltender äußerte sich Virenforscher John Treanor bei der Präsentation der jüngsten Ergebnisse. Bis zur Zulassung eines Norovirus-Impfstoffs sei es noch ein weiter Weg.

Das sieht auch Grant Hansman so. Der junge Wissenschaftler leitet die Nachwuchsgruppe Noroviren am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg: "Es wird noch viel Zeit vergehen, bis ein breit wirksamer und kostengünstigen Impfstoff zur Verfügung steht."

Sein Team konzentriert sich auf die Erforschung von molekularen Eigenschaften des Norovirus-Kapsids, also der Proteine, welche die Virushülle bilden. Sie ist die Kontaktstelle zu den Zellen der Schleimhaut und steuert die molekularen Wechselwirkungen mit humanen Rezeptoren und Bindungsfaktoren. "Wir hoffen, so neuartige antivirale Mittel gegen humane Noroviren entwickeln zu können", sagt Hansman.

Angriffspunkte gesucht

Einen Ansatzpunkt gibt es bereits: Zitrat – eine Zuckerverbindung, die einen Bestandteil menschlicher Rezeptoren, der sogenannten Histo-Blutgruppenantigene, bildet, besetzt buchstäblich eine Schlüsselposition für den Eintritt des Norovirus in die Zelle. Nun suchen die Forscher nach geeigneten Wirkstoffkandidaten, die den Schlüssel blockieren und so die Zellanheftung des Norovirus verhindern.

Um maßgeschneiderte VLPs zu erzeugen, nutzen die Forscher die Technik der Reversen Genetik. Dabei wird das Erbgut eines kultivierbaren, verwandten Virus mit nicht vermehrungsfähigen Genen aus dem Norovirus zu einer Chimäre kombiniert. Durch diesen gentechnischen Trick imitieren die entstandenen Kunstviren die Oberfläche eines Norovirus, sodass das Immunsystem Antikörper dagegen bilden kann.

"Wir untersuchen derzeit verschiedene Norovirus-VLPs, um Angriffspunkte zu identifizieren", sagt Hansman. Mit einem Impfstoff rechnet er vorerst nicht. Noroviren ist eben nicht leicht bezukommen.