Röntgenaufnahme der Brust einer Person mit fortgeschrittener Tuberkulose. (CDC) 
Was wäre, wenn Sie den Tuberkulose-Impfstoff viel wirksamer machen könnten, nicht durch eine Änderung der Inhaltsstoffe, sondern einfach durch eine Änderung der Art und Weise, wie er den Menschen verabreicht wird? Es würde dazu beitragen, die Infektion zu verhindern, die jedes Jahr mehr Menschen tötet als jede andere Mikrobe.
Tuberkulose wird durch ein Bakterium namens verursacht Mycobacterium tuberculosis , die eine Lungeninfektion verursacht, die langsam fortschreitet, aber bei Nichtbehandlung die Lunge zerstören kann. Obwohl wir hier in den Vereinigten Staaten vielleicht nicht allzu oft daran denken, bleibt es weltweit eine der größten Todesursachen.
Allein im Jahr 2018 gab es solche 10 Millionen neue Fälle von aktiver Tuberkulose und fast 1,5 Millionen Todesfälle durch TB-Infektionen. Was die Krankheit besonders heimtückisch macht, ist, dass es lange dauert, bis Menschen mit Tuberkulose diagnostiziert und behandelt werden, da sich die Symptome nur langsam manifestieren und anderen Krankheiten ähneln können.
Aber bis eine Person mit Tuberkulose mit Medikamenten behandelt wird, kann sie die Krankheit auf andere Menschen übertragen – und dieses Bakterium verbreitet sich schnell durch Husten, Niesen und sogar Singen.
Es könnte Sie überraschen, zu erfahren, dass die meisten Menschen, die an Tuberkulose sterben, bereits als Baby geimpft wurden Impfstoff namens Bacille Calmette-Guerin (BCG). BCG wird seit fast 100 Jahren verwendet und ist eine lebende, aber verkrüppelte Version eines Bakteriums, das dem Bakterium ähnelt, das Tuberkulose verursacht.
Dieser Impfstoff kann bestimmte Arten von Tuberkulose bei Kindern recht gut verhindern, nicht jedoch bei Jugendlichen oder Erwachsenen. Mein Team hier in Pittsburgh hat zusammen mit Mitarbeitern der National Institutes of Health eine Lösung gefunden eine bessere Möglichkeit, diesen Impfstoff zu verabreichen um diese verheerende Krankheit zu verhindern, von der oft die ärmsten Menschen der Welt betroffen sind.
(Timonina/Shutterstock.com)
Tuberkulose bei Mäusen und Affen
Ich wurde ursprünglich als Mikrobiologe ausgebildet und untersuchte krankheitsverursachende Bakterien. Später entwickelte ich ein Interesse daran, wie das körpereigene Immunsystem Infektionen abwehrt. Ich kombinierte meine Leidenschaften für Mikrobiologie und Immunologie und begann vor fast 30 Jahren, Tuberkulose zu erforschen.
Ich gründete mein eigenes Labor an der University of Pittsburgh School of Medicine mit dem Ziel, die Tuberkulose-Erkrankung zu verstehen und herauszufinden, wie wir sie verhindern können.
Ich begann mit Mäusen, um Tuberkulose zu untersuchen. Aber dann, vor 20 Jahren, begann ich, Affen zu verwenden, und entdeckte das Affen entwickeln die gleiche Art von Tuberkulose-Erkrankung wie Menschen . Die Untersuchung von Tuberkulose bei Affen war ein Durchbruch, der es mir ermöglichte, mit der Suche nach neuen Impfstoffen gegen diese tödliche Krankheit zu beginnen.
Tuberkulose ist eine faszinierende Krankheit und verursacht seit Tausenden von Jahren Krankheiten beim Menschen. Anthropologen haben zum Beispiel herausgefunden, Tuberkulose bei ägyptischen Mumien . Es infiziert fast alle Säugetiere.
Doch obwohl die Ursache von Tuberkulose seit dem späten 19. Jahrhundert bekannt ist, ist immer noch nicht klar, warum manche Menschen die Infektion unterdrücken können und nicht krank werden, während andere anfälliger sind und Krankheiten entwickeln.
Ich wollte mein Verständnis dieses komplizierten Bakteriums nutzen, um wirksamere Wege zur Vorbeugung der Krankheit zu finden.
Eine neue Impfstrategie
Mein Kollege Robert Seder , ein Impfstoffexperte am National Institutes of Health, hatte das herausgefunden Abgabe eines Malaria-Impfstoffs direkt in den Blutkreislauf Die Verabreichung über eine Vene war viel wirksamer als jeder andere Verabreichungsweg, etwa über die Haut oder den Muskel, und stellte eine viel bessere Möglichkeit zur Vorbeugung der Krankheit dar.
Gemeinsam beschlossen wir, einen ähnlichen Ansatz bei Tuberkulose mit dem aktuellen BCG-Impfstoff zu versuchen. Wir haben Affen mit BCG geimpft, indem wir den Impfstoff unter die Haut injizierten (der übliche Weg für Babys), indem wir den Impfstoff aerosolisierten und direkt in die Lunge sprühten oder ihn über eine Infusion direkt ins Blut injizierten.
Nach zwei Monaten stellten wir fest, dass bei intravenöser Verabreichung des Impfstoffs die Anzahl spezialisierter Immunzellen, sogenannte T-Zellen, die die Bakterien erkennen und abtöten können, in der Lunge um das Hundertfache anstieg. Dann, Monate später, setzten wir die Affen dem aus M. Tuberkulose .
Ungeimpfte Affen entwickelten innerhalb weniger Monate eine schwere Tuberkulose-Erkrankung. Durch die Haut oder in die Lunge verabreichtes BCG bot einen leichten Schutz, aber die Affen zeigten immer noch Anzeichen von Tuberkulose.
Der IV-Impfstoff bot einen unglaublichen Schutz. Bei den meisten Tieren gab es solche NEIN M. Tuberkulose Bakterien im gesamten Affen . Wir verwendeten auch eine spezielle Bildgebung namens PET-CT und zeigten, dass die Lungen der meisten dieser Affen frei von Krankheiten waren. Dies bedeutet, dass der BCG-Impfstoff bei intravenöser Verabreichung eine Tuberkulose-Infektion und -Erkrankung verhinderte.
Dies ist ein aufregender Durchbruch auf dem Gebiet der Tuberkulose, da die meisten in allen Modellen getesteten Impfstoffe einen relativ begrenzten Schutz bieten. Wenn wir herausfinden können, wie BCG IV verhindert M. Tuberkulose Infektion könnten wir auf dem Weg sein, einen neuen Impfstoff für Menschen zu entwickeln.
Obwohl wir noch einen langen Weg vor uns haben, bis es für den Menschen verfügbar ist, werden die Lehren, die wir aus den BCG IV-Studien ziehen, für die Entwicklung neuer Tuberkulose-Impfstoffe von entscheidender Bedeutung sein und hoffentlich Millionen von Leben retten.
Joanne L. Flynn , Professor für Mikrobiologie und Molekulargenetik, Universität Pittsburgh . Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel .