Die zentralen Thesen
- Forscher haben einen pflanzlichen COVID-19-Impfstoff entwickelt, der nachweislich eine starke Antikörperantwort hervorruft.
- Der Impfstoff verwendet Pflanzen, um virusähnliche Partikel (VLPs) zu erzeugen, die nicht infektiös sind.
- Klinische Studien der Phase 3 sind im Gange und der Impfstoffhersteller hofft, dass der Schuss in den USA und Kanada erhältlich sein wird
Der erste für den menschlichen Gebrauch zugelassene mRNA-Impfstoff wurde während der Pandemie entwickelt, und jetzt arbeiten Forscher an einer weiteren Premiere: einem pflanzlichen COVID-19-Impfstoff.
Forscher des in Quebec ansässigen Biotechnologieunternehmens Medicago und des Arzneimittelherstellers GlaxoSmithKline haben einen pflanzlichen Impfstoff gegen SARS-COV-2 entwickelt, das Virus, das COVID-19 verursacht. Und ihre kürzlich veröffentlichten Zwischenergebnisse aus klinischen Phase-2-Studien sehen vielversprechend aus. Der Impfstoff verwendet eine Pflanze namens Nicotiana benthamiana, die ein Verwandter der Tabakpflanze ist.
Wie bei anderen COVID-19-Impfstoffen ist die pflanzliche Option eine Impfung mit zwei Dosen im Abstand von 21 Tagen.
Die bisherigen Ergebnisse der Medicagos-Studien zeigten, dass die Probanden eine starke Antikörperreaktion entwickelten, nachdem sie das Jababout 10 Mal höher erhalten hatten als bei Menschen, die sich von einer natürlichen Krankheit erholen, sagt Brian Ward, MD, Chief Medical Officer von Medicagos, gegenüber Health-huh.com. Und diese Antikörper [Messungen] sind höher als bei fast allen anderen bisher gemeldeten Impfstoffen.
Die Phase-3-Studie des Impfstoffkandidaten auf pflanzlicher Basis wurde im März gestartet, und Medicago rekrutiert Probanden auf der ganzen Welt, darunter in den USA, Kanada und Großbritannien.
Die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) hat dem Impfstoff den Fast-Track-Status erteilt, sagt das Unternehmen, und die kanadische Gesundheitsbehörde hat einen Überprüfungsprozess eingeleitet.
Das gesamte Unternehmen arbeitet seit Februar letzten Jahres auf Hochtouren und wir wissen innerhalb weniger Monate, wie gut dieser Impfstoff wirken wird, sagt Ward. Es funktioniert bei Affen, es erzeugt eine großartige Immunantwort und es scheint sehr sicher zu sein, Menschen zu geben.
Wie es funktioniert
Ein Gewächshaus mag ein unwahrscheinlicher Ort für die Entwicklung eines COVID-19-Impfstoffs sein, aber hier beginnt der wissenschaftliche Prozess. Für alle Impfstoffe müssen Wissenschaftler einen Weg finden, ein Antigen zu produzieren, das Molekül, das eine Immunantwort stimuliert. Beim Medicagos-Impfstoff produzieren Pflanzen das Antigen.
Robert Kozak, PhD, Assistenzprofessor am Department of Laboratory Medicine and Pathobiology der University of Toronto, der nicht am Medicagos-Impfstoff beteiligt ist, sagt Health-huh.com, dass die im Impfstoff verwendete Pflanze sehr anfällig für verschiedene Krankheitserreger wie Bakterien und Viren ist.
Das ist eine gute Sache. Ward erklärt, dass die Pflanze sogenannte virusähnliche Partikel (VLPs) produziert, die nicht infektiös sind. Dieser Prozess beginnt, wenn ein wenig DNA in die Pflanzenzelle eingefügt wird, um Proteine zu produzieren.
Es ist dem, was AstraZeneca und die Johnson and Johnson-Impfstoffe tun, sehr ähnlich, außer dass sie es im menschlichen Körper tun, sagt Ward. Sie verwenden Adenovirus, um ein kleines Stück DNA in unsere Muskelzellen zu transportieren, und dann produzieren unsere Muskelzellen das [SARS-COV-2]-Spike-Protein.
Beim Impfstoff auf pflanzlicher Basis wandern die Spike-Proteine, sobald die DNA in die Pflanzenzelle injiziert wird, an die Oberfläche, wo sie VLPs bilden. Sie enthalten keine genetischen Informationen, können sich also nicht replizieren und sind nicht ansteckend, sagt Ward.
Wir reinigen diese kleinen virusähnlichen Partikel (VLPs) und injizieren sie in Ihren Muskel mit etwas, das hilft, die Immunantwort zu stimulieren, fügt Ward hinzu.
Diese VLPs sind im Grunde die leere Hülle von COVID-19, erklärt Kozak, die Ihrem Immunsystem mehr Antigene präsentieren kann. Dies unterscheidet sich beispielsweise von mRNA-Impfstoffen, die Ihrem Immunsystem nur das Spike-Protein des Coronavirus zeigen.
Aber damit haben Sie das Spike-Protein, das Hüllprotein und dann etwas, das M-Protein genannt wird, all die Dinge, aus denen die Hülle besteht, sagt Kozak. Das ist tatsächlich hilfreich, weil es wahrscheinlich eher eine robustere Immunantwort aufbaut.
Was das für Sie bedeutet
Wenn Sie noch nicht geimpft sind oder jemand anderem helfen möchten, eine Impfung zu bekommen, finden Sie auf Vaccines.gov verfügbare COVID-19-Impfstofftermine in Ihrer Nähe. Wenn Sie zögerliche Menschen in Ihrem Leben dazu ermutigen möchten, sich impfen zu lassen, kann unser COVID-19-Impfstoff-Coach für gesunde Konversation Sie dabei unterstützen, was Sie jemandem, der noch am Zaun steht, sagen und was Sie nicht sagen sollten.
Vorteile und Herausforderungen eines pflanzlichen Impfstoffs
Die Entwicklung pflanzlicher Impfstoffe hat einige klare Vorteile. Kozak sagt, dass Impfstoffe auf pflanzlicher Basis billiger herzustellen sind als viele konventionelle Methoden zur Herstellung von Impfstoffen.
Laut Ward sind Impfstoffe auf pflanzlicher Basis auch schneller herzustellen als andere traditionelle Impfstoffe. Medicago hat auch einen pflanzlichen Grippeimpfstoff entwickelt, der derzeit von Health Canada geprüft wird. Das Unternehmen sagt, dass es fünf bis sechs Wochen dauert, um es herzustellen, im Vergleich zu den fünf bis sechs Monaten, die es dauert, wenn Produktionsmittel auf Eibasis verwendet werden, ein Verfahren, das üblicherweise in Impfstoffen verwendet wird.
Sobald wir verstehen, wie wirksam der pflanzenbasierte COVID-19-Impfstoff in realen Umgebungen ist, könnten sie eine Option für Menschen sein, die Impfstoffe kombinieren müssen, sagt Kozak.
Aber laut Ward war es auch eine Herausforderung, als erster einen pflanzlichen COVID-19-Impfstoff herzustellen. Das Team hat viel gelernt, darunter auch, wie man "Hunderte dieser kleinen Pflanzen hochhebt und umdreht", damit sie die DNA in ihre Wurzeln übertragen können. „Das hat noch nie jemand in großem Maßstab gemacht“, sagt er.
Pflanzen benötigen auch bestimmte Umweltbedingungen, um zu wachsen, einschließlich viel Sonnenlicht. Dies bedeutet, dass möglicherweise nicht jedes Land in der Lage ist oder über die Infrastruktur verfügt, um Impfstoffe auf Pflanzenbasis in großem Maßstab zu entwickeln.
Die Zukunft pflanzlicher Impfstoffe
Ward und seine Kollegen rekrutieren derzeit Menschen in Ländern auf der ganzen Welt für Studien am Menschen. Sie hoffen, dass ihr COVID-19-Impfstoff auch zum Schutz vor Varianten des Virus beitragen wird.
Der Impfstoff wurde im Labor gegen verschiedene Varianten getestet, einschließlich der Varianten, die aus Großbritannien, Südafrika und Brasilien stammen. Bisher sehen die Ergebnisse vielversprechend aus.
Wir wissen nicht, wie gut sich dies auf die Wirksamkeit im Feld auswirken wird, aber viele andere Unternehmen haben gezeigt, dass es eine ziemlich gute Beziehung zwischen der Menge an Antikörpern gibt, die Ihr Impfstoff produziert, und wie gut er vor den Varianten schützt, sagt Ward.
Selbst wenn im Verlauf der Pandemie neue Varianten auftauchen, wird es laut Ward relativ einfach sein, den Impfstoff anzupassen. Alles, was die Forscher brauchen, sind die Informationen über die Virussequenz, und wir können offensichtlich innerhalb weniger Wochen einen Impfstoffkandidaten in kleinem Maßstab haben, sagt er.
Sowohl Ward als auch Kozak sind der Meinung, dass Pflanzen in der Welt der Impfstoffe und Medizin sehr vielversprechend sind und hoffen, dass wir bald mehr grüne Optionen sehen werden.
Wir sind ziemlich zuversichtlich, dass in den nächsten fünf bis zehn Jahren andere in unsere Fußstapfen treten werden, sagt Ward.
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