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Zika, Dengue-Fieber und West-Nil-Virus: Warum Impfungen gegen Tropenviren kompliziert sind

14-11-2023
Krankheiten wie Dengue-Fieber und West-Nil-Virus werden dank der globalen Erwärmung auch in Deutschland in den kommenden fünf bis zehn Jahren zum Problem, prognostiziert der Leipziger Forscher Sebastian Ulbert.

Krankheiten wie Dengue-Fieber und West-Nil-Virus werden dank der globalen Erwärmung auch in Deutschland in den kommenden fünf bis zehn Jahren zum Problem, prognostiziert Forscher Sebastian Ulbert. Er prüft seit 2011, welche Impfstoffe und Wirkstoffe uns dann helfen könnten. In anderen Teilen der Welt hat das Dengue-Virus schon jetzt einen pandemieähnlichen Status. Aber: Die Impfung gegen das Virus ist komplex und nicht ohne Risiko. 

Zika, Dengue-Fieber oder das West-Nil-Virus – all diese Tropenkrankheiten werden von sogenannten Flaviviren verursacht. In vielen wärmeren Ländern sind diese meist von Mücken übertragenen Erreger bereits seit Langem bekannt. In Deutschland kommen Infektionen damit noch sehr selten vor, aber: Sie werden häufiger.

Sebastian Ulbert forscht am Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie (IZI) in Leipzig zu Flaviviren. Er sagt: "Auch bei uns in Deutschland wird das in Zukunft noch ein sehr wichtiges Thema". Verantwortlich für die Zunahme der Infektionen sei der Klimawandel. Immer höhere Temperaturen erlauben es den Mücken, die das Virus übertragen, immer weiter im Norden zu überleben.

Besonders deutlich wird das aktuell schon in Italien. Ulbert berichtet: "Ich war gerade in Norditalien, in der Gegend um Padua. Dort waren im Sommer 2022 die Intensivstationen voll mit Menschen, die mit dem West-Nil-Virus infiziert waren."

Dengue wird nicht wie Corona – aber Mückenstiche werden gefährlicher

Panik sei aus seiner Sicht nicht angebracht, aber er gehe davon aus, dass die Situation in Deutschland in fünf bis zehn Jahren ähnlich sein könne – insofern der Klimawandel weiter für höhere Temperaturen sorge. "Eine Konsequenz wird beispielsweise sein, dass man dann nicht mehr entspannt im Garten sitzen und sich von einer Mücke stechen lassen kann", prognostiziert Ulbert. 

Ähnliche Dimensionen wie die Corona-Pandemie werden Flaviviren nicht erreichen, sagt der Forscher. Im Hinblick auf Dengue-Fiber könne man aber aktuell schon von einer Pandemie sprechen, sie findet nur nicht bei uns statt. "In Brasilien und in anderen Teilen der Welt gab es in diesem Jahr bereits starke Ausbrüche. Dengue-Fieber ist vor allem für kleinere Kinder gefährlich, da sehen wir aktuell viele Schwerstkranke. Weltweit gesehen ist das schon jetzt ein ernst zu nehmendes Problem."

Drei Säulen gegen Flaviviren: Impfstoffe, Testsysteme und Wirkstoffe

Um Menschen besser vor Flaviviren zu schützen, gibt es drei wichtige Säulen: Impfstoffe, Testsysteme und Wirkstoffe, die direkt gegen die Viren wirken, wenn sie bereits im Körper sind. Sebastian Ulbert und sein Team beschäftigen sich bereits seit 2011 mit dem Thema und entwickeln sowohl Impf- als auch Wirkstoffe. Ein funktionierender Impfstoff sei in der Regel die bessere Option, sagt Ulbert. "Wirkstoffe sind meistens sehr teuer herzustellen. Das ist gerade bei Krankheiten, die sich schnell verbreiten und in Schwellen- und Entwicklungsländern stattfinden, ein Problem."

Einen Impfstoff gegen Flaviviren zu verabreichen, ist allerdings nicht ohne Risiko. Ulbert erklärt: "In der Regel ist es ja so, man infiziert sich mit einem Virus oder wird geimpft und ist dann immun. Beim Dengue-Fieber gibt es aber vier unterschiedliche Serotypen, die zirkulieren. Wenn man mit einem der Typen infiziert war oder nur gegen einen geimpft ist und sich dann mit einem der drei anderen Typen infiziert, ist man gegen diesen Typen nicht nur ungeschützt, sondern wird sogar mitunter noch schwerer krank."

Eine Impfung oder Infektion kann für schwerere Verläufe sorgen

Das liegt an einem Phänomen namens "antibody dependend enhancement of infection", das bedeutet: Wenn der Körper bereits Antikörper gegen ein Virus entwickelt hat, greift er ein sehr ähnliches Virus mit den gleichen Antikörpern an. Diese binden an das Virus, machen es jedoch nicht unschädlich, weil es sich eben doch von dem ursprünglich "antrainierten" Virus unterscheidet.

Das Virus kommt so in die Zellen des Immunsystems und kann sich genau dort am besten vermehren. "Das erschwert auch die Entwicklung von Impfstoffen gegen andere Flaviviren, etwa das Zika Virus. Denn damit dispositioniert man die Menschen möglicherweise für eine schwere Infektion mit dem ähnlich aussehenden Dengue-Virus."

Bei einem bereits zugelassenen Dengue-Impfstoff wird Menschen eine Mischung aus vier Impfstoffen verabreicht, die gegen alle vier Serotypen wirken sollen. Allerdings funktioniert das nicht bei allen. Bei einem kleinen Teil der Behandelten wurde ebenfalls ein höheres Risiko für schwere Dengue-Verläufe festgestellt, sagt der Forscher. "Man braucht also Impfstoffe, die so spezifisch sind, dass sie nur gegen eine bestimmte Flaviviren-Art wirken oder solche, die so umfassend sind, dass man damit alle Flaviviren auf einmal abdeckt."

Besonders zielgenaue Impfstoffe können die Probleme mindern

Aktuell forsche er an Impfstoffen, die bestimmte Teile des sogenannten E-Proteins ignoriert (E wie "envelope", also dem Umschlag). Dieses E-Protein ist bei vielen Flaviviren gleich. Damit wolle man erreichen, dass ein möglicher Impfstoff die Viren-Unterarten und diversen Serotypen besonders zielgenau adressiere.

Ergänzend dazu könnte nach wie vor auch ein Wirkstoff gegen Flaviviren eine entscheidende Rolle spielen. Hier gibt es den Vorteil, dass keinerlei Kreuzreaktionen stattfinden. Die Wirkstoffe wirken gegen alle Flaviviren gleichermaßen, ähnlich, wie ein Breitband-Antibiotikum gegen Bakterien wirkt. Der Wirkstoff hemmt die Viren im Körper.

"Das Virus kapert eine Zelle und bringt einige Enzyme mit, andere Stoffe nutzt es aus der Körperzelle selbst für seine Vermehrung." An dieser Stelle könne man ansetzen, indem man die Virus-Enzyme während des Vermehrungsprozesses in der Zelle attackiere. So wird das Virus in seiner Vermehrung gestoppt. "Gerade für Leute, die bereits mit einem Virus infiziert sind und dann schwer erkrankt ins Krankenhaus kommen, wäre ein Wirkstoff eine sehr gute Option." so Sebastian Ulbert.

Bis zum "Super-Wirkstoff" ist es noch weit

Ein Ziel wäre aus Ulberts Sicht, einen Wirkstoff zu entwickeln, der gegen mehrere Viren gleichzeitig wirkt. Weil diese sich aber in ihrer Enzym-Zusammensetzung unterscheiden, sei das nicht so einfach. Vom "Super-Wirkstoff" der alle Viren auf einmal ausknipst, sind wir also noch weit entfernt.

Welche Pandemien die Menschheit in den kommenden Jahren bedrohen und was Forschende bereits jetzt dagegen unternehmen, wird in den MDR-Wissen-Dokus "Was wird die nächste Pandemie?" bzw "Wie verhindern wir die nächste Pandemie" erzählt. Im zweiten Teil gibt es auch mehr Einblicke in die Arbeit von Sebastian Ulbert und seinem Team.

Artikel des "mdr" vom 14.11.2023