Humane Papillomviren: Neuer Impfstoff gegen Gebärmutterhalskrebs entwickelt

Gebärmutterhalskrebs: Neues Impfkonzept gegen krebserregende humane Papillomviren

Gebärmutterhalskrebs ist die dritthäufigste Krebserkrankung bei Frauen. Die Gefahr, daran zu erkranken, kann jedoch deutlich gesenkt werden: durch die HPV-Impfung. Forscher haben nun einen neuen Impfstoff gegen krebserregende humane Papillomviren entwickelt.

Dritthäufigste Krebserkrankung bei Frauen

Der durch bestimmte humane Papillomviren (Risiko-HPV) verursachte Gebärmutterhalskrebs ist weltweit die dritthäufigste Krebserkrankung bei Frauen. In Deutschland erkranken nach Schätzungen von Experten mehr als 4.000 Frauen pro Jahr an dieser Krebsart – circa 1.500 sterben daran. Weit über 80 Prozent der Fälle werden in den Entwicklungsländern diagnostiziert, vor allem in Afrika und in Südamerika. Die Gefahr an dieser Krebsart zu erkranken, kann jedoch deutlich reduziert werden: durch die HPV-Impfung. Am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) haben Wissenschaftler nun ein völlig neues Impfkonzept entwickelt. Der Impfstoff ist kostengünstig und schützt vor fast allen krebserregenden HPV-Typen.

Übertragung beim Geschlechtsverkehr

Risiko-HPV werden beim Geschlechtsverkehr übertragen, die Infektionen sind sehr häufig. Man nimmt an, dass bis zu 80 Prozent der weiblichen Bevölkerung in ihrem Leben mit diesen Viren Kontakt haben.

Neben dem Gebärmutterhalskrebs werden Infektionen mit Risiko-HPV auch mit Mund-Rachentumoren in Zusammenhang gebracht.

Eine Impfung kann Schutz bieten.

Zahl der Gebärmutterhalskrebsfälle verringern

Hierzulande empfiehlt die Ständige Impfkommission (STIKO) die HPV-Impfung für Mädchen ab 9 Jahren schon seit Jahren. Dadurch soll die Zahl der Gebärmutterhalskrebsfälle deutlich verringert werden.

„Derzeit stehen verschiedene Impfstoffe in Deutschland zur Verfügung, die vor einer Infektion mit den häufigsten krebserregenden HPV-Typen schützen“, erklärte Bayerns Gesundheitsministerin Melanie Huml vor kurzem in einer Mitteilung.

„Mein Ziel ist es, dass sich mehr Mädchen als bisher für die Impfung entscheiden – am besten schon vor der ersten großen Liebe. Denn schon beim „ersten Mal“ können sich Mädchen mit HPV anstecken“, erläuterte die Ministerin.

Allerdings raten Gynäkologen selbst noch nach dem ersten Sex zur HPV-Impfung. Und zwar auch dann, wenn schon eine Infektion mit HPV durchgemacht wurde.

Temperaturempfindlich und teuer

Die bisher verfügbaren Impfstoffe gegen die krebserregenden HPV sind zwar wirksam, aber mit Einschränkungen verbunden, heißt es in einer Mitteilung der Wilhelm Sander-Stiftung, die vom „Informationsdienst Wissenschaft“ (idw) veröffentlicht wurde.

Sie sind temperaturempfindlich und erfordern daher durchgehend gekühlte Transporte, was in manchen Ländern ein logistisches Problem darstellt. Ihre Produktion ist darüber hinaus aufwändig und teuer. Außerdem wirken sie nur gegen einige der krebserregenden HPV-Typen.

„Unser großes Ziel ist es, weltweit die Impfraten gegen HPV zu steigern, vor allem auch in Ländern, die nur über geringe Ressourcen verfügen“, so Martin Müller vom DKFZ.

„Unser neuer, hitzestabiler Impfstoff, der günstig zu produzieren ist und vor fast allen krebserregenden HPV-Typen schützt, ist ein erster großer Schritt in diese Richtung.“

Stimulierung des Immunsystems

Impfstoffe, die vor HPV-Infektionen schützen, stimulieren das Immunsystem, schützende Antikörper zu produzieren. Die bereits verfügbaren Impfstoffe beruhen auf sogenannten virusähnlichen Partikeln.

So bezeichnen Forscher leere Proteinhüllen des Virus, die kein Erbmaterial enthalten. Sie werden in Hefe oder Insektenzellen produziert.

Geimpfte Personen entwickeln dann Antikörper, die verhindern, dass Viren die Zellen infizieren. Wie auch Grippeimpfstoffe und fast alle anderen prophylaktischen Vakzinen schützen die HPV-Impfstoffe nur dann, wenn sie vor der Infektion verabreicht werden.

Der in der Arbeitsgruppe von Martin Müller neu entwickelte HPV-Impfstoff beruht nicht auf virusähnlichen Partikeln, sondern auf kleinen Proteinschnipseln der Virushülle (HPV-Hüllproteinen).

Auch bei dieser Impfung ist das Ziel, die Bildung schützender Antikörper auszulösen. Damit dies effizient geschieht, haben Müller und Kollegen die kleinen Fragmente der HPV-Hüllproteine, die sogenannten L2 Epitope (Molekülabschnitte der viralen Antigene), der acht HPV-Typen 16, 18, 31 33, 35, 6, 51 und 59 in das thermostabile Gerüstprotein (Thioredoxin) eines hitzeliebenden Bakteriums eingefügt.

Das bakterielle Thioredoxin (Trx) trägt somit alle Epitope der acht HPV-Antigene (Kreuzneutralisationsepitope). Gegen jedes dieser Epitope können nun vom Immunsystem spezifische Antikörper gebildet werden, die an die Oberfläche der Viren binden und den Körper so vor HPV-Infektionen schützen.

Schutz vor fast allen krebserregenden HPV

Darüber hinaus ist der Arbeitsgruppe mittels eines neuen Verfahrens ein weiterer Fortschritt gelungen:

Durch Hinzufügen der sogenannten OVX313 Domäne (Proteindomäne: kleinste, stabil gefaltete Struktur von Aminosäuren innerhalb eines Proteins mit der Funktion, andere Moleküle zu binden) lagern sich jeweils sieben Txr-L2-Proteine zu Makromolekülen (Heptameren) des Impfproteins zusammen. Hierdurch wird die Wirksamkeit des Impfstoffs deutlich gesteigert.

Die Produktion des Impfproteins erfolgt in Escherichia coli (Darmbakterium). Während das Thioredoxin aus einem thermophilen Bakterium (Pyrococcus furiosus) stammt und sehr hitzestabil ist, hat Escherichia coli sein Temperaturoptimum bei 37°C und ist somit nicht hitzeresistent.

„Deswegen können wir das Impfprotein sehr leicht bei hohen Temperaturen aufreinigen, alle anderen bakteriellen Proteine gehen dabei zu Grunde“, erläuterte Müller die Vorzüge des Verfahrens.

Neben dieser außerordentlichen Stabilität hat der Impfstoff einen weiteren Vorteil: Er schützt vor fast allen krebserregenden HPV sowie einer Reihe von sogenannten „low risk“-HPV.

HPV-Impfraten in ärmeren Ländern verbessern

Mit Hilfe der Förderung des Projekts durch die Wilhelm Sander-Stiftung konnte der Impfstoff verbessert und genauestens charakterisiert werden.

Die präklinischen Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Impfstoff vor fast 99 Prozent aller HPV-bedingten Fälle von Gebärmutterhalskrebs schützen kann.

Darüber hinaus ist auch ein Schutz gegen andere HPV-Typen denkbar, die Hauterkrankungen sowie Krebs des Rachenraums und des Analbereichs verursachen.

Der neue Impfstoff soll mit seinen vielen günstigen Eigenschaften besonders in ärmeren Ländern dazu beitragen, die heute noch vollkommen unzureichenden HPV-Impfraten deutlich zu verbessern. (ad)