Impfstofftypen

Die Herausforderung bei der Impfstoffentwicklung besteht darin, einen Impfstoff zu entwickeln, der stark genug ist, um Infektionen abzuwehren, ohne den Einzelnen ernsthaft krank zu machen. Zu diesem Zweck haben Forscher verschiedene Arten von Impfstoffen entwickelt. Geschwächte oder abgeschwächte Impfstoffe bestehen aus Mikroorganismen, die die Fähigkeit verloren haben, schwere Krankheiten zu verursachen, aber die Fähigkeit behalten, die Immunität zu stimulieren. Sie können eine milde oder subklinische Form der Krankheit hervorrufen. Abgeschwächte Impfstoffe umfassen solche gegen Masern, Mumps, Polio (der Sabin-Impfstoff), Röteln und Tuberkulose. Inaktivierte Impfstoffe enthalten Organismen, die durch Hitze oder Chemikalien abgetötet oder inaktiviert wurden. Inaktivierte Impfstoffe rufen eine Immunantwort hervor, die jedoch häufig weniger vollständig ist als bei abgeschwächten Impfstoffen. Da inaktivierte Impfstoffe bei der Bekämpfung von Infektionen nicht so wirksam sind wie solche, die aus abgeschwächten Mikroorganismen hergestellt werden, werden größere Mengen inaktivierter Impfstoffe verabreicht. Impfstoffe gegen Tollwut, Polio (der Salk-Impfstoff), einige Formen der Influenza und Cholera werden aus inaktivierten Mikroorganismen hergestellt. Eine andere Art von Impfstoff ist ein Untereinheitsimpfstoff, der aus Proteinen hergestellt wird, die auf der Oberfläche von Infektionserregern gefunden werden. Impfstoffe gegen Influenza und Hepatitis B sind von diesem Typ. Wenn Toxine, die metabolischen Nebenprodukte infektiöser Organismen, zu Toxoiden inaktiviert werden, können sie zur Stimulierung der Immunität gegen Tetanus, Diphtherie und Keuchhusten (Pertussis) verwendet werden.

Im späten 20.Jahrhundert ermöglichten Fortschritte in den Labortechniken die Verfeinerung der Ansätze zur Impfstoffentwicklung. Medizinische Forscher konnten die Gene eines Pathogens (krankheitsverursachenden Mikroorganismus) identifizieren, die für das Protein oder die Proteine kodieren, die die Immunantwort auf diesen Organismus stimulieren. Dadurch konnten die immunstimulierenden Proteine (sogenannte Antigene) in Massenproduktion hergestellt und in Impfstoffen verwendet werden. Es ermöglichte auch, Krankheitserreger genetisch zu verändern und geschwächte Virusstämme zu produzieren. Auf diese Weise können schädliche Proteine aus Krankheitserregern deletiert oder modifiziert werden, wodurch eine sicherere und effektivere Methode zur Herstellung attenuierter Impfstoffe bereitgestellt wird.Die rekombinante DNA-Technologie hat sich auch bei der Entwicklung von Impfstoffen gegen Viren bewährt, die nicht erfolgreich gezüchtet werden können oder von Natur aus gefährlich sind. Genetisches Material, das für ein gewünschtes Antigen kodiert, wird in die abgeschwächte Form eines großen Virus wie des Vaccinia-Virus eingefügt, das die fremden Gene „Huckepack“ trägt.“ Das veränderte Virus wird einem Individuum injiziert, um die Antikörperproduktion gegen die Fremdproteine zu stimulieren und so Immunität zu verleihen. Der Ansatz ermöglicht es dem Vaccinia-Virus möglicherweise, als Lebendimpfstoff gegen mehrere Krankheiten zu fungieren, sobald es Gene erhalten hat, die von den relevanten krankheitsverursachenden Mikroorganismen stammen. Ein ähnliches Verfahren kann unter Verwendung eines modifizierten Bakteriums wie Salmonella typhimurium als Träger eines Fremdgens durchgeführt werden.

Impfstoffe gegen das humane Papillomavirus (HPV) werden aus virusähnlichen Partikeln (VLPs) hergestellt, die mittels rekombinanter Technologie hergestellt werden. Die Impfstoffe enthalten kein lebendes biologisches oder genetisches HPV-Material und können daher keine Infektion verursachen. Es wurden zwei Arten von HPV-Impfstoffen entwickelt, darunter ein bivalenter HPV-Impfstoff, der mit VLPs der HPV-Typen 16 und 18 hergestellt wird, und ein tetravalenter Impfstoff, der mit VLPs der HPV-Typen 6, 11, 16 und 18 hergestellt wird.

Ein weiterer Ansatz, der als Naked DNA therapy bezeichnet wird, besteht darin, DNA, die für ein fremdes Protein kodiert, in Muskelzellen zu injizieren. Die Zellen produzieren das fremde Antigen, das eine Immunantwort stimuliert.