Kann BCG zum Schutz vor dem neuen Coronavirus beitragen? Mehrere Teams überprüfen gemeinsam

Einige neuere Studien haben gezeigt, dass der BCG-Impfstoff, der Säuglingen verabreicht wird, möglicherweise vor dem neuen Coronavirus schützt. Sollte dies zutreffen, sind das zweifellos gute Nachrichten, da BCG bereits seit vielen Jahren im Einsatz ist, der Produktionsprozess ausgereift ist und schnell hergestellt werden kann. Die wichtigste Frage ist jedoch: Kann BCG uns wirklich helfen, dem neuen Coronavirus zu widerstehen?

Aktuellen Forschungsergebnissen zufolge kann BCG dazu beitragen, die allgemeine Immunität des Körpers zu verbessern, sodass dieser bei einem Virenbefall eine stärkere Immunreaktion entwickeln kann. Dann soll BCG zum Einsatz kommen, bevor ein Impfstoff entwickelt wird, der speziell auf das neue Coronavirus abzielt. Dadurch soll die Widerstandsfähigkeit der Menschen gegen das neue Coronavirus gestärkt und der Druck auf das medizinische System verringert werden. Dies ist jedoch nicht die endgültige Schlussfolgerung. Forschungsteams in den Niederlanden und Deutschland versuchen, durch eine Reihe klinischer Studien eine eindeutige Antwort zu finden.

Was ist der BCG-Impfstoff?

Wenn wir über die Geschichte der Impfstoffentwicklung für Menschen sprechen, ist die Geburt von BCG zweifellos ein wichtiges Ereignis, an das man sich erinnern sollte. Lange Zeit war der Mensch der Tuberkulose hilflos ausgeliefert, einer Krankheit, die die Geschichte der menschlichen Zivilisation begleitet und unzählige Menschenleben gefordert hat. Erst 1882 entdeckte der deutsche Mikrobiologe Robert Koch den Erreger der Tuberkulose, Mycobacterium tuberculosis. Im Jahr 1907 ließen sich zwei französische Mikrobiologen, Albert Calmette und Camille Guérin, von Kuhpocken inspirieren, wählten einen Stamm der Rindertuberkulose aus und begannen ein langes und weitreichendes Experiment. Nach 13 Jahren und 231 Kultivierungsgenerationen erhielten sie einen Stamm mit deutlich reduzierter Pathogenität, der keine Krankheiten verursacht, aber dennoch eine Immunreaktion im menschlichen Körper auslösen kann, wodurch der menschliche Körper immun gegen Mycobacterium tuberculosis wird. BCG wird aus diesem Stamm hergestellt.

Im Jahr 1921 wurden die Versuche mit BCG am Menschen abgeschlossen und es wurde anschließend zur Vorbeugung von Tuberkulose beworben und weithin eingesetzt. Heute ist BCG als einziger Impfstoff zur Vorbeugung von Tuberkulose einer der am häufigsten verabreichten Impfstoffe in der Geschichte der Menschheit. Obwohl die Wirksamkeit von BCG in den letzten Jahrzehnten in Frage gestellt wurde, impfen viele Länder, darunter China, Neugeborene gemäß den Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) immer noch mit BCG.

Als Calmette und Guérin BCG erfanden, rechneten sie allerdings sicherlich nicht damit, dass Wissenschaftler 100 Jahre später höhere Erwartungen an BCG stellen würden – in den Niederlanden, Großbritannien, Deutschland und anderen Ländern werden derzeit oder in Kürze zahlreiche klinische Studien zu BCG durchgeführt. Dieses Mal besteht der Zweck dieser Studien jedoch darin, zu testen, ob BCG die Widerstandsfähigkeit des Menschen gegen das neue Coronavirus verbessern kann.

Warum setzen diese Wissenschaftler ihre Hoffnungen zur Vorbeugung und Behandlung des neuen Coronavirus auf diesen gegen Tuberkulose entwickelten Impfstoff? Dies beginnt mit dem Wirkmechanismus des Impfstoffs.

Wie wirken Impfstoffe?

Bildquelle: pixabay

Wir wissen, dass das Immunsystem zwei Verteidigungslinien organisiert, um fremde Feinde abzuwehren, wenn Krankheitserreger in den menschlichen Körper eindringen, egal ob es sich um Bakterien oder Viren handelt. Dabei handelt es sich um das angeborene Immunsystem (unspezifische Immunität) und das adaptive Immunsystem (spezifische Immunität). Die erste Verteidigungslinie ist das angeborene natürliche Immunsystem und die beteiligten Immunzellen umfassen Makrophagen, natürliche Killerzellen usw. Wenn sie auf Krankheitserreger treffen, werden sie aktiviert und eliminieren diese.

Wenn das natürliche Immunsystem versagt, benötigt der Körper eine zweite Verteidigungslinie – das adaptive Immunsystem zur Bekämpfung von Krankheitserregern. Lymphozyten des adaptiven Immunsystems wie T-Zellen und B-Zellen. Während sie Krankheitserreger bekämpfen, hinterlassen sie Erinnerungen und „erinnern“ sich daran, wie die Krankheitserreger aussehen. Auf diese Weise können die T- und B-Zellen, die ein „Gedächtnis“ erworben haben, beim nächsten Eindringen eines ähnlichen Krankheitserregers schnell reagieren und die Krankheitserreger wirksam abtöten.

Impfstoffe wirken, indem sie Krankheitserreger simulieren. Dabei kann es sich um abgeschwächte oder inaktivierte Viren handeln (also um Viren, die so verändert wurden, dass sie keine Krankheiten mehr verursachen, wie etwa der BCG-Impfstoff), oder es kann sich um Fragmente oder Hüllen von Viren handeln. Ihre Funktion besteht darin, T-Zellen und B-Zellen zu trainieren, Erinnerungen an bestimmte Krankheitserreger zu bilden und dem Körper zu ermöglichen, Resistenzen gegen Krankheitserreger aufzubauen.

Dasselbe gilt für den Mechanismus von BCG bei der Vorbeugung von Tuberkulose. Als abgeschwächter Lebendimpfstoff mit reduzierter Toxizität kann er den Körper in die Lage versetzen, spezifische Antikörper gegen den Tuberkulose-Erreger Mycobacterium tuberculosis zu produzieren und so eine Immunität gegen Tuberkulose aufzubauen.

An dieser Stelle dürfte Ihnen aufgefallen sein, dass Mycobacterium tuberculosis und das Coronavirus überhaupt nicht verwandt sind. Warum also glauben einige Wissenschaftler, dass BCG das Potenzial hat, vor einer Coronavirus-Erkrankung zu schützen?

Warum schützt BCG wahrscheinlich vor dem neuen Coronavirus?

Bildunterschrift: Coronavirus unter dem Mikroskop, Bildquelle: Wikipedia

Wie bereits erwähnt, können T-Zellen und B-Zellen im adaptiven Immunsystem nach einer Impfung ein Gedächtnis entwickeln. Was ist mit den Zellen des angeborenen Immunsystems? Aufgrund der fehlenden Gedächtnisfähigkeit geht die wissenschaftliche Gemeinschaft im Allgemeinen davon aus, dass Impfstoffe diesen Typ von Immunzellen nicht in die Lage versetzen können, ein Gedächtnis zu entwickeln.

Doch in jüngster Zeit kamen einige Studien zu anderen Ansichten. Frühere Experimente an Mäusen haben gezeigt, dass BCG die Häufigkeit viraler Atemwegsinfektionen bei Mäusen verringern kann. Nach dem Kontakt mit dem Influenza-A-Virus zeigten mit BCG geimpfte Mäuse mildere Symptome und eine geringere Viruskonzentration im Blut. Das heißt, BCG kann eine Virusinfektion bis zu einem gewissen Grad verhindern und selbst im Falle einer Infektion ist mit einer Linderung der Symptome zu rechnen.

Auch beim Menschen gibt es erste Hinweise. Im Jahr 2016 veröffentlichte das Magazin Science einen Übersichtsartikel, in dem die Rolle verschiedener Impfstoffe, darunter BCG, bei der Stärkung der natürlichen Immunität erörtert wurde. In dem Artikel heißt es, dass nach einer Impfung mit dem BCG- oder Masernimpfstoff die Wirkstoffe des Impfstoffs mehrere Monate im Körper überleben können. Auf diese Weise kann der Impfstoff nicht nur T- und B-Zellen zur Gedächtnisbildung anregen, sondern auch das natürliche Immunsystem langfristig stimulieren, wodurch die allgemeine Immunität des Körpers gestärkt und das Risiko einer Infektion mit Krankheitserregern für mehrere Monate oder sogar mehr als ein Jahr nach der Impfung verringert wird. Mihai Netea, Epidemiologe an der Radboud-Universität in den Niederlanden, nennt diese Art der Immunreaktion „trainierte Immunität“.

Obwohl noch viele Details zum molekularen Mechanismus der „trainierten Immunität“ ungeklärt sind, gibt dieses Papier auch eine allgemeine Erklärung: BCG- und Masernimpfstoffe können die epigenetischen Eigenschaften natürlicher Immunzellen wie Granulozyten, Makrophagen und natürlicher Killerzellen verändern (d. h. die DNA-Sequenz dieser Zellen wird nicht verändert, aber bestimmte chemische Gruppen auf der DNA werden verändert, und diese Veränderung kann vererbt werden). Solche Veränderungen führen zu einer Reihe weiterer Veränderungen und ermöglichen dem natürlichen Immunsystem eine stärkere Reaktion, wenn Krankheitserreger in den menschlichen Körper eindringen.

Wenn diese Schlussfolgerung zutrifft, bedeutet dies, dass BCG zwar Tuberkulose vorbeugen kann, aber auch die allgemeine Immunität des Impfempfängers verbessern und die Möglichkeit einer Infektion mit anderen Viren verringern kann.

Die Wirksamkeit von BCG muss noch klinisch bestätigt werden

Während sich die COVID-19-Pandemie weiter ausbreitet, arbeitet Netea mit Forschungseinrichtungen in verschiedenen Ländern zusammen, um die Beziehung zwischen BCG und dem natürlichen Immunsystem zu untersuchen, in der Hoffnung, dass BCG eine Rolle bei der Verhinderung der Pandemie spielen kann, bevor ein COVID-19-Impfstoff entwickelt wird. Netea gab vor Kurzem bekannt, dass das Unternehmen bei der Durchführung klinischer Forschung mit Forschern der Universität Utrecht in den Niederlanden zusammenarbeiten wird. Es ist jedoch ein wenig bedauerlich, dass die Forscher zwar hoffen, einen klaren Zusammenhang zwischen BCG und der neuen Coronavirus-Erkrankung zu finden, aufgrund finanzieller und operativer Schwierigkeiten jedoch in ihren Experimenten immer noch testen, ob der Impfstoff die allgemeine Immunkapazität des Körpers verbessern kann. Darüber hinaus werden Forschungsteams aus Großbritannien und Australien ähnliche Experimente in ihren jeweiligen Ländern durchführen.

Fast zeitgleich wird in Deutschland ein weiterer, gezielterer Versuch gestartet. Im Jahr 2017 entwickelten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Deutschland einen Impfstoff namens VPM1002 auf BCG-Basis. Im Vergleich zu gewöhnlichem BCG kann VPM1002 die Fähigkeit des Immunsystems verbessern, Antigene zu erkennen.

Zuvor hatte das Forschungsteam in klinischen Studien bestätigt, dass VPM1002 zur Behandlung von Blasenkrebs und zur Vorbeugung eines erneuten Auftretens von Blasenkrebs eingesetzt werden kann. Jetzt werden die Entwickler von VPM1002 damit beginnen, die Wirksamkeit von VPM1002 beim Schutz vor dem neuen Coronavirus zu testen. Die Forscher gehen zwar nicht davon aus, dass VPM1002 tatsächlich als Impfstoff gegen das neue Coronavirus dienen kann, der Vorteil von VPM1002 liegt jedoch darin, dass es sofort eingesetzt werden kann. Wenn VPM1002 die klinischen Tests besteht, kann es bereits jetzt zur Verbesserung der Immunität der Menschen eingesetzt werden und so den Druck auf das Gesundheitssystem verringern.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Frage, ob BCG tatsächlich bei der Bekämpfung des neuen Coronavirus hilft, klinisch noch nicht bestätigt wurde. Auf Grundlage der vorhandenen Erkenntnisse ist die Schutzwirkung von BCG bei Erwachsenen recht begrenzt. Um eine Infektion mit Krankheiten wie dem neuen Coronavirus zu vermeiden, ist die Einhaltung guter Hygienegewohnheiten die wirksamste Strategie.

Autor | Wu Fei

Rezensent | Zhang Wentao, PhD in Virologie, Universität Wuhan

Dieser Artikel wurde vom Tencent Science Popularization-Team „Jeder liebt Wissenschaft“ veröffentlicht.

Bitte geben Sie an, dass der Nachdruck von Science Popularization China stammt

Quellen:

https://www.sciencemag.org/news/2020/03/can-century-old-tb-vaccine-steel-immune-system-against-new-coronavirus#

https://science.sciencemag.org/content/352/6284/aaf1098

https://www.mpg.de/14610776/immune-boost-corona-virus

https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacillus_Calmette-Gu%C3%A9rin_therapy#Other_Uses_of_BCG