Potenzielles Medikament gegen Keuchhusten in Entwicklung

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Im Rahmen einer neuen Studie haben Forscher aus Texas Antikörper entwickelt, die als Prävention und Behandlung von Keuchhusten fungieren sollen.

Im Zuge einer Forschungsarbeit (DOI: 10.1126/scitranslmed.aad0966)  der Universität Austin in Texas, wurden zwei neue Antikörper entwickelt, die möglicherweise eine Pertussisinfektion behandeln und vorbeugen können. Pertussis, auch Keuchhusten genannt, ist eine höchst ansteckende Infektionskrankheit des respiratorischen Traktes, die weltweit Millionen von Kindern betrifft. Jährlich führt Pertussis zu circa 200.000 Todesfällen bei Kindern auf der ganzen Welt.

Während der letzten fünf Jahre hat das Wissenschaftlerteam an der Entwicklung der zwei Antikörper gearbeitet, die eine Anti-Pertussis-Injektion ergeben sollen. Die Bemühungen der Arbeitsgruppe haben sich ausgezahlt, denn in präklinischen Tierversuchen wurde demonstriert, dass die Antikörper als Prophylaxe und Therapie dienen können. Sie gewähren eine kurzfristige Immunität und beschleunigen die Genesung. Die Ergebnisse der präklinischen Forschung wurden im Dezember im Journal Science Translational Medicine veröffentlicht.

Keuchhusten ist eine Hauptursache für den Tod von Kindern

In der Allgemeinheit als Keuchhusten bekannt, führt die Erkrankung zu einem charakteristischen Husten und lebensbedrohlichen Symptomen bei Kindern. Nach Angaben des Centers for Disease Control and Prevention, erkranken mehr als 15 Millionen Menschen jährlich an Pertussis. In den Entwicklungsländern ist Keuchhusten immer noch eine Hauptursache für den Tod von Kindern. In den Vereinigten Staaten von Amerika werden durch Impfungen die meisten Fälle der Erkrankung verhindert, jedoch stieg die Inzidenz der Erkrankung in den letzten 20 Jahren weiter an. Antibiotika sind bei schweren Fällen nicht effektiv. Es gibt keine spezifischen therapeutischen Mittel um Pertussis bei diesen Kindern zu behandeln oder die Erkrankung bei vulnerablen Kindern, die zu jung zum Impfen sind, vorzubeugen. Jetzt gibt es jedoch eine Hoffnung.

Die Chemieingenieurin Jennifer Maynard arbeitet bei ihrem Projekt mit Dr. Michael Kaleko, Seniorpräsident von Synthetic Biologics, zusammen. “In den Entwicklungsländern sterben ungefähr 200.000 Babys jährlich an Keuchhusten und an diesem Punkt denken wir, dass wir mit unserer Arbeit einen großen Einfluss nehmen können”, sagt  Maynard. “Wenn wir unsere Antikörper für die Kinder mit einem sehr hohen Krankheitsrisiko verfügbar machen können, könnten wir die Infektion verhindern, bevor sie überhaupt entstehen kann.”

Wenn ein Kind an Pertussis erkrankt ist, wird ein Toxin ausgeschüttet. Das Pertussistoxin schädigt das Immunsystem und führt zu einem enormen Anstieg der weißen Blutkörperchen. Der Anstieg kann so ausgeprägt sein, dass die weißen Blutkörperchen die Gefäße blockieren und den normalen Blutfluss durch die Lungen einschränken.

Antikörpergabe während einer Infektion führte zur schnelleren Genesung

 Die neu entwickelten Antikörper neutralisieren das Pertussistoxin in einer potenten Weise und können individuell oder in einer Kombination verwendet werden. Der erste Antikörper bindet direkt an das Toxin und verhindert eine Bindung des Toxins an gesunde Zellen. Der zweite Antikörper hindert das Toxin daran, sein Ziel innerhalb einer gesunden Zelle zu erreichen.

Durch die Neutralisation des Pertussistoxins, wird die Immunfunktion gestärkt und der Spiegel der weißen Blutkörperchen wird rapide reduziert.

“Die Reduktion der weißen Blutkörperchen ist unserer Ansicht nach der wichtigste Punkt, um Todesfälle zu verhindern“, sagt Dr. Kaleko. “Wenn es uns gelingt, die Spiegel der weißen Blutkörperchen während der Infektion niedrig zu halten, hätten die Kinder eine viel bessere Prognose.”

In den Versuchen wurden die Antikörper den Mäusen vor einer Infektion gespritzt, mit dem Ergebnis, dass die Antikörper wie eine Impfung wirkten und eine passive Immunität  gegenüber einer Pertussisinfektion vermittelten. Wurden die Antikörper während einer aktiven Infektion in Primaten injiziert, kam es zu einer schnelleren Genesung aufgrund von fallenden weißen Blutkörperchen in der Zirkulation.

Die Antikörper konnten die Pertussisbakterien nicht vollkommen beseitigen, aber die Bakterienzahlen wurden stark vermindert und die Symptome blieben auf einem niedrigen Level. Die Forscher gehen von der Möglichkeit aus, dass die Antikörper in Kombination mit einem Antibiotikum zu einer Elimination der Bakterien führen.

Prophylaktische Anwendung der Antikörper vor allem in Entwicklungsländern

Der Forschergruppe plant, die Antikörper weiterzuentwickeln, um das Potenzial für eine Therapie an Menschen in großen klinischen Studien zu evaluieren. Der Einsatz könnte bei Kindern erfolgen, die besonders kritisch an Pertussis erkrankt sind, um die Krankheitsdauer zu verkürzen, Komplikationen zu minimieren und die Mortalität zu senken. Die prophylaktische Anwendung der Antikörper könnte vor allem in Entwicklungsländern stattfinden, um Kinder zu schützen, die bereits bei Geburt einem erhöhten Erkrankungsrisiko ausgesetzt sind. In den ersten Lebensmonaten sind die Kinder zu jung, um geimpft zu werden, haben aber das höchste Risiko an einem besonders kritischen Krankheitsverlauf zu leiden, wenn es doch zu einer Infektion kommt.

“Wir wollen sicher gehen, dass unsere Forschungsarbeit einen Einfluss haben wird. Die meisten Kinder, die an Pertussis erkranken, haben keine Immunisierung erhalten, deswegen hoffen wir, dass wir ihnen die Immunität vermitteln können, die ihnen fehlt”, sagt  Maynard abschließend.

Text: esanum/ ab

Foto: Barabasa / Shutterstock.com

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