Virale Vektorimpfstoffe

Ein viraler Vektorimpfstoff verwendet ein harmloses oder geschwächtes Trägervirus, oft ein Adenovirus, das gentechnisch so verändert wurde, dass es das Gen für ein Zielantigen trägt. Nach der Impfung dringt der Vektor in Zellen ein und liefert diese Anweisungen, sodass die körpereigenen Zellen des Empfängers das Antigen vorübergehend produzieren und sowohl Antikörper- als auch T-Zell-Antworten hervorrufen. Vektoren können replikationsdefizient oder replikationskompetent sein, und eine bereits bestehende Immunität gegen das Trägervirus ist eine anerkannte Designüberlegung.

Definition

Ein viraler Vektorimpfstoff ist eine immunisierende Zubereitung, bei der ein nicht-pathogenes oder attenuiertes Trägervirus so konstruiert wird, dass es ein Gen liefert, das ein Zielantigen kodiert, sodass die Zellen der geimpften Person dieses Antigen vorübergehend exprimieren und eine schützende Immunantwort hervorrufen.

Scope

Dieser Eintrag behandelt, wie ein Trägervirus so konstruiert wird, dass es ein Antigengen liefert, welche Immunantworten die Plattform hervorruft und welche Designüberlegungen, wie die Vektorwahl und die Anti-Vektor-Immunität, zu beachten sind. Es handelt sich um eine plattformbezogene Referenz innerhalb der Impfstofftypen und enthält keine Zeitpläne, Dosierungen oder individuelle Impfempfehlungen.

Core questions

• Wie wird ein Trägervirus so konstruiert, dass es ein Antigengen liefert, ohne seine eigene Krankheit zu verursachen?
• Warum neigen virale Vektorimpfstoffe dazu, starke T-Zell- sowie Antikörperreaktionen hervorzurufen?
• Wie beeinflusst eine bereits bestehende Immunität gegen den Vektor das Plattformdesign und die Wahl des Trägers?
• Was unterscheidet replikationsdefiziente von replikationskompetenten Vektoransätzen?

Key concepts

• Träger-(Vektor-)Virus
• Antigen-kodierendes Transgen
• In-situ-Antigenexpression
• Antikörper- und T-Zell-Antworten
• Replikationsdefiziente vs. replikationskompetente Vektoren
• Bereits bestehende Anti-Vektor-Immunität
• Heterologer Prime-Boost

Mechanisms

Ein Trägervirus wird modifiziert, um für die Krankheit benötigte Gene zu entfernen oder zu deaktivieren und das Gen für das ausgewählte Antigen einzufügen. Nach der Verabreichung infiziert der Vektor Zellen und liefert das Transgen, das die Zelle transkribiert und in das Antigen übersetzt; da das Antigen in den Zellen produziert wird und der Vektor selbst die angeborene Immunerkennung aktiviert, induziert die Plattform charakteristischerweise sowohl Antikörperreaktionen als auch starke T-Zell-Immunität. Replikationsdefiziente Vektoren liefern eine einzelne Expressionsrunde, während replikationskompetente Vektoren das Signal verstärken können. Eine anerkannte Einschränkung ist die bereits bestehende Immunität gegen das Trägervirus, die die Reaktionen abschwächen kann; dies wird durch die Auswahl seltener oder nicht-humaner Vektoren oder durch die Verwendung verschiedener Vektoren in einem heterologen Prime-Boost gemildert.

Clinical relevance

Virale Vektorimpfstoffe erreichten während der COVID-19-Pandemie einen großflächigen menschlichen Einsatz, wobei randomisierte Studien die Wirksamkeit von Adenovirus-vektorierten Produkten belegten, und die Plattform wurde auch in Ausbruchssituationen für andere Krankheiten eingesetzt. Dieser Eintrag beschreibt, wie die Plattform funktioniert und wie sie Immunität erzeugt; er ist keine Grundlage für individuelle Impfentscheidungen, die den aktuellen Zeitplänen und offiziellen Leitlinien folgen.

Evidence & guidelines

Randomisierte kontrollierte Studien belegten die Wirksamkeit von Adenovirus-vektorierten COVID-19-Impfstoffen, und die Antigenpräsentation und Wirkungsweise der Plattform werden in Impfstoff-Reviews mit anderen Plattformen verglichen. Produktspezifische Empfehlungen werden von der Weltgesundheitsorganisation und nationalen Impfberatungsgremien herausgegeben.

History

Die Entwicklung von Viren als Gen-Liefervektoren entstand aus der rekombinanten DNA- und Gentransferforschung, und Adenoviren sowie andere Vektoren wurden über mehrere Jahrzehnte als Impfstoffplattformen entwickelt. Der Ansatz erreichte seine weiteste klinische Anwendung während der COVID-19-Pandemie mit Adenovirus-vektorierten Impfstoffen und war zuvor bei Ausbruchsreaktionen auf andere Krankheitserreger angewendet worden.

Key figures

• Sarah Gilbert
• Andrew Pollard

Seminal works

• voysey-2021
• bos-2020
• heinz-stiasny-2021

Frequently asked questions

Verursacht das Trägervirus in einem viralen Vektorimpfstoff eine Infektion?

Nein. Das Trägervirus ist so konstruiert, dass es harmlos ist oder sich im Empfänger nicht replizieren kann; es dient lediglich dazu, das Gen für das Zielantigen zu liefern, damit der Körper dieses Antigen produzieren und darauf reagieren kann.

Warum ist eine bereits bestehende Immunität gegen den Vektor wichtig?

Wenn eine Person bereits Immunität gegen das Trägervirus besitzt, kann diese Immunität den Vektor neutralisieren und die Reaktion abschwächen. Deshalb können Designer seltene oder nicht-humane Vektoren verwenden oder verschiedene Vektoren in einem Prime-Boost-Ansatz kombinieren.