Gentechnisch veränderte Blutstammzellen werden zu lebenslangen Antikörperfabriken gegen HIV, Malaria und Grippe
Was wäre, wenn das Immunsystem einmalig programmiert werden könnte und einen dann ein Leben lang schützt – ganz ohne Auffrischungsimpfung? Forschern ist genau das nun mit Blutstammzellen gelungen, und die Tragweite reicht weit über Infektionskrankheiten hinaus.
Das Immunsystem ist mächtig, aber vergänglich. Nach einer Impfung oder Infektion kurbeln B-Zellen die Antikörperproduktion an, doch diese Leistung lässt mit der Zeit typischerweise nach. Bei den meisten Krankheiten ist das handhabbar: Das immunologische Gedächtnis springt bei Bedarf wieder an. Bei Krankheiten wie HIV und Malaria, gegen die kein vorhandener Impfstoff zuverlässig wirkt, ist dieses Nachlassen jedoch ein grundlegendes Versagen. Die Viren entwickeln sich schneller, als das Immunsystem mithalten kann.
Ein Forschungsteam hat nun einen anderen Weg eingeschlagen. Statt das Immunsystem durch Impfung zu trainieren, veränderten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Blutstammzellen selbst gentechnisch – jene Vorläuferzellen, aus denen sämtliche Blutzellen hervorgehen, darunter auch B-Zellen. Diese modifizierten Stammzellen wurden so programmiert, dass sie kontinuierlich B-Zellen produzieren, die einen bestimmten, breit wirksamen Antikörper ausschütten. Nicht vorübergehend, sondern lebenslang. Über die Ergebnisse rund um diese gentechnische Stammzellplattform berichtete Lifespan.io.
Warum herkömmliche Impfstoffe hier an ihre Grenzen stoßen
Die Antikörper im Mittelpunkt dieser Arbeit sind selten. Die sogenannten breit neutralisierenden Antikörper zielen nicht auf eine bestimmte Virusvariante ab, sondern greifen eine konservierte, stabile Region an, die viele Stämme gemeinsam haben. Bei HIV, das sich rasch verändert, umgeht dieser Ansatz das Problem der Virusflucht. Das Dilemma besteht darin, dass das menschliche Immunsystem diese Antikörper so gut wie nie auf natürlichem Weg bildet und Impfstoffe bislang gescheitert sind, sie zuverlässig hervorzurufen.
Indem die genetischen Baupläne für einen solchen Antikörper direkt in Stammzellen eingebettet werden, umgehen die Forschenden das Impfstoffproblem vollständig. Die Zelle weiß von Anfang an, was sie produzieren soll – unabhängig davon, wie sich das Virus weiterentwickelt. Theoretisch erhält eine Person einmalig eine Behandlung in Form einer Einmalzelltherapie, und der Körper verteidigt sich für den Rest des Lebens selbst.
Eine Plattform, nicht nur eine Therapie
Die Forschenden betonen, dass die Plattform keineswegs auf Infektionskrankheiten beschränkt ist. Dieselbe Technik könnte grundsätzlich eingesetzt werden, um andere Proteine lebenslang bereitzustellen: bei genetischen Erkrankungen fehlende Enzyme etwa oder Proteine, die an der Verlangsamung von Alterungsprozessen beteiligt sind. Das macht den Ansatz auch für die Langlebigkeitsforschung im weiteren Sinne relevant.
Erhebliche Hürden bestehen weiterhin. Die Langzeitsicherheit gentechnisch veränderter Stammzellen ist noch nicht abschließend geklärt. Es gibt theoretische Risiken unkontrollierten Zellwachstums oder Immunreaktionen gegen die modifizierten Zellen. Und die Frage, wie eine solche Therapie für die Milliarden von Menschen erschwinglich und zugänglich gemacht werden könnte, die am stärksten durch HIV und Malaria gefährdet sind – vorwiegend in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen – bleibt vollständig unbeantwortet.