Pflanzen-basierte Impfstoffe im klinischen Alltag

Seit Mitte Mai liegt unser wissenschaftlicher Fokus auf den Errungenschaften der Grünen Gentechnik. Es wurden Ziele gesetzt wie Pflanzen-basierte Schluckimpfungen gegen Krebs, die durch ihre kostengünstige Produktion weltweit der Menschheit zur Verfügung stehen würden.

Seit Mitte Mai liegt unser wissenschaftlicher Fokus auf den Errungenschaften der Grünen Gentechnik. Es wurden Ziele gesetzt wie Pflanzen-basierte Schluckimpfungen gegen Krebs, die durch ihre kostengünstige Produktion weltweit der Menschheit zur Verfügung stehen würden. 

Seit Mitte Mai liegt unser wissenschaftlicher Fokus auf den Errungenschaften der Grünen Gentechnik. Es wurden Ziele gesetzt wie Pflanzen-basierte Schluckimpfungen gegen Krebs, die durch ihre kostengünstige Produktion weltweit der Menschheit zur Verfügung stehen würden. Die Applikationsform der Pflanzen-basierten Impfstoffe war nur eines der vielen Hindernisse, die die Forscher/-innen in den letzten 30 Jahren überwinden mussten. Aktuell befinden sich Impfstoffe gegen das Zervixkarzinom, den Darmkrebs, den Magenkrebs und den Brustkrebs noch in der Erprobungsphase.

Der grüne Lebensretter ZMappTM

Der potentiell lebensrettende experimentelle Antikörpercocktail ZMapp ist während der Ebola-Epidemie 2014-2016 bekannt geworden. Nachdem zwei amerikanische medizinische Hilfskräfte sich mit dem Ebolavirus angesteckt hatten, konnte ZMapp nach experimenteller Gabe ihr Leben retten. Das Besondere an ZMapp ist, dass es mit Hilfe grüner Gentechnik (Tabakpflanzen) produziert wurde. Hierdurch ergeben sich ganz neue Möglichkeiten für die Menschheit. Die kostengünstige Produktion von Impfstoffen und Antikörpern würde gerade den Menschen helfen, die die Hilfe am nötigsten haben, denen jedoch die finanziellen Ressourcen fehlen.1

Pflanzen-basierte Biologika

Aktuell handelt es sich bei ZMapp noch um ein experimentelles Arzneimittel. Es ist ein Cocktail aus 3 monoklonalen Antikörpern. Die Quelle dieser Antikörper sind mittlerweile transgene Tabakplanzen, in denen sie vervielfältigt werden. Zuvor wurden sie dem Blutserum von Patienten, die das Ebola-Fieber überlebt hatten entnommen. In in vitro Versuchen zeigten die in ZMapp enthaltenen Antikörper eine starke neutralisierende Wirkung gegenüber dem Ebolavirus.2,3

ZMapp halbiert die Sterblichkeit in der PREVAIL II-Studie

Die Ergebnisse PREVAIL II-Studie, bei der ZMapp in Westafrika während der Ebola-Epidemie an Menschen getestet wurde, zeigte hoffnungsvolle Ergebnisse: Die Sterblichkeitsrate der Ebola-Infizierten hatte sich unter ZMapp fast halbiert. Jedoch ist nicht klar ersichtlich, ob das nur an ZMapp lag, da die Sterblichkeitsrate der Vergleichsgruppe ebenfalls geringer als erwartet ausfiel. Die Sterblichkeitsrate unter ZMapp lag zwar nur bei 22%, die Kontrollgruppe war jedoch mit 37% nicht weit davon entfernt. Auch war die Anzahl der Studienteilnehmer mit 36 Patienten in der ZMapp-Gruppe und 39 Patienten in der Vergleichsgruppe gering. Bei der PREVAIL II-Studie handelt es sich um eine randomisierte, kontrollierte Studie bei der die bisherige Standardtherapie mit der Standardtherapie plus 3 ZMapp-Infusionen (50mg pro kg/KG jeden 3. Tag) verglichen wurde.2,3 Seit Oktober 2018 läuft eine neue klinische Ebola-Studie. Sie vergleicht ZMapp- mit Remdesivir-, mit Mab114- und mit REGN-EB3-Infusionen.4

Pflanzen-basierter Influenza-Impfstoff

Bei älteren komorbiden Mäusen (16-18 Monate) führte der Pflanzen-basierte H1-VLP (virus-like particle) Impfstoff zu einer starken humoralen und zellulären Immunantwort.5 Auch in den Phase-I-und II-Studien beim Menschen überzeugte der Impfstoff durch seine Immunogenität und sein Sicherheitsprofil.6 Die Firma Medicago hat bereits in der Influenzasaison 2017/2018  nun mit einer Phase-III-Studie begonnen, in der die Sicherheit und Effektivität eines Pflanzen-basierten quadrivalenten VLP (virus-like particle) Influenza-Impfstoffes geprüft wurde (ClinicalTrials.gov identifier: NCT03301051). Eingeschlossen wurden rund 10.000 gesunde Erwachsene im Alter von 18-64 Jahren aus 7 unterschiedlichen Ländern (Kanada, Deutschland, USA, Großbritannien, Finnland, Thailand und die Philippinen). Die Studienteilnehmer/-innen erhielten entweder den Impfstoff (30µg/strain) oder ein Placebo. Bei der Studie handelte es sich um eine randomisierte, einfachblinde, placebokontrollierte, multizentrische Studie. Der Impfstoff bestand aus einem Mix aus rekombinanten H1, H3 und 2 B-Hämagglutinin-Proteinen. Die Aufteilung der Gruppen erfolgte 1:1. Der Beobachtungszeitraum betrug 8-10 Monate. Eine weitere Phase-III-Studie schloss nur die Bevölkerungsgruppe 65 plus ein. Insgesamt nahmen 12.120 Erwachsene an dieser Studie teil, die noch bis Dezember dieses Jahres läuft (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03739112). 2020 soll der neue Impfstoff dann auch uns in unseren klinischen Alltag treten.

Nächstes Mal erfahren wir, welche Fortschritte die Menschheit bei der Entwicklung von Pflanzen-basierten Impfstoffe bei der Vogelgrippe, dem Humanen Papillomavirus und dem Non-Hodgkin-Lymphom gemacht hat.

Referenzen:
1. Chen Q. et al. (2016). The potential of plants as a system for the development and production of human biologics. F1000Res, vol. 5, p. 912, 2016.
2. PREVAIL II Writing Group (2016). A Randomized, Controlled Trial of ZMapp for Ebola Virus Infection. N Engl J Med. 2016 Oct 13;375(15):1448-1456.
3. Jacob ShT, et al. (2017). Trial of ZMapp for Ebola Virus Infection. N Engl J Med. 2017 Feb 16;376(7):700.
4. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03719586.
5. Hodgins B. et al. (2019). A plant-derived VLP influenza vaccine elicits a balanced immune response even in very old mice with co-morbidities. PLOS/ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0210009.
6. Pillet S. et al. (2016). A plant-derived quadrivalent virus like particle influenza vaccine induces cross-reactive antibody and T cell response in healthy adults. Clin Immunol. 2016 Jul;168:72-87. doi: 10.1016/j.clim.2016.03.008. Epub 2016 Mar 14.

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