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Immunologie: Impfen mit Zucker

Bakterien und Parasiten sind von kompliziert aufgebauten Zuckermolekülen umhüllt. Gegen diese richten sich neue Impfstoffe, die Forscher derzeit auf Grundlage synthetischer Zucker entwickeln. Sie sollen uns vor Lungenentzündung, Krankenhauskeimen und Tropenkrankheiten schützen.
Spritze mit Zuckerimpfstoff

Wie würden Sie auf den Vorschlag eines Arztes reagieren, uns oder unseren Kindern eine aus den Pusteln einer Kuh entnommene Flüssigkeit zu spritzen? Die meisten fänden das sicher eklig und würden dankend ablehnen. Wenn allerdings dieses Vorgehen vor einer tödlichen Krankheit bewahren könnte, sähe die Sache vielleicht schon anders aus. Die Situation mag heute abwegig erscheinen – aber sie beschreibt präzise die Geburtsstunde der Impfung im Jahr 1796, als der britische Arzt Edward Jenner (1749 – 1823) Kinder mit frisch entnommenen Kuhpocken vor lebensbedrohlichen Pockeninfektionen schützte.

Seither haben sich Impfungen als volkswirtschaftlich günstigste Methode etabliert, um Menschen vor Infektionskrankheiten zu schützen. Pocken und Polio wurden dank ihnen im 20. Jahrhundert fast komplett ausgerottet. Auch einige andere, oft tödliche Infektionen wie der Wundstarrkrampf nach kleinen Verletzungen sind weit gehend in Vergessenheit geraten. Allerdings: Gerade weil die dramatischen Folgen schwerer Infektionskrankheiten heute nicht mehr täglich sichtbar sind, scheuen viele Eltern davor zurück, gesunde Kleinkinder zu immunisieren. Folglich kann man, wenn überhaupt, nur geringste Nebenwirkungen akzeptieren. Diesen Faktor gilt es bei der Entwicklung von Impfstoffen zu berücksichtigen.

Alle Impfungen beruhen auf einem einfachen Prinzip: Das menschliche Immunsystem muss dazu gebracht werden, den Krankheitserreger – sei es ein Bakterium, Parasit oder Virus – zu erkennen und zu vernichten. Die Immunreaktion stützt sich dabei auf Antikörper-Proteine und T-Zellen, die Moleküle auf der Zelloberfläche des Erregers erkennen und damit dessen Zerstörung einleiten.

Wie kann man eine Immunantwort erzeugen, die sich spezifisch gegen einen Erreger richtet? ...

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  • Quellen

Anish, C. et al.:Chemical Biology Approaches to Designing Defined Carbohydrate Vaccines. In: Chemistry & Biology 21, S. 38 - 50, 2014

Cavallari, M. et al.:A Semisynthetic Carbohydrate-Lipid Vaccine that Protects against S. Pneumoniae in Mice. In: Nature Chemical Biology 10, S. 950 - 956, 2014

Kamena, F. et al.:Synthetic GPI Array to Study Antitoxic Malaria Response. In: Nature Chemical Biology 4, S. 238 - 240, 2008

Martin, C. E. et al.:Immunological Evaluation of a Synthetic Clostridium difficile Oligosaccharide Conjugate Vaccine Candidate and Identification of a Minimal Epitope. In: Journal of the American Chemical Society 135, S. 9713 - 9722, 2013

Plante, O. J. et al.:Automated Solid-Phase Synthesis of Oligosaccharides. In: Science 291, S. 1523 - 1527, 2001

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