Record #631605

DFG project G:(GEPRIS)556453571

Pneumokokken-Membranvesikel als zellfreier Impfstoff gegen Lungenentzündungen

Coordinator	Professor Dr. Gregor Fuhrmann, Ph.D. ; Dr. Franziska Voß
Grant period	2025 -
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)556453571

Note: Die Weltgesundheitsorganisation hat Streptococcus pneumoniae als einen Erreger mit höchster Priorität für neue antimikrobieller Strategien eingestuft. Pneumokokken-Infektionen können zu Lungenentzündung, Meningitis und Septikämie führen. Bei gefährdeten Gruppen wie Kleinkindern, älteren Menschen und immungeschwächten Personen führt dieses grampositive Bakterium zu hohen Sterblichkeitsraten. Zwar werden in der Therapie Beta-Lactamantibiotika eingesetzt, doch steigende Resistenzzahlen vor allem in Entwicklungsländern sind eine zunehmende Bedrohung für die Gesundheitsversorgung. Die aktuellen Impfstoffe basieren auf Serotyp-bestimmenden Kapselpolysacchariden. Die derzeitigen Impfstoffe decken jedoch nur einen Teil der bekannten über 100 Serotypen ab. Obwohl sie invasive Krankheiten reduziert haben, weisen sie einige Mängel auf, darunter 1) ein erhöhtes Auftreten von non-vaccine-type Infektionen, 2) eine unvollständige Abdeckung der Serotypen und 3) eine anhaltend hohe pädiatrische Morbidität und Mortalität. Diese Probleme unterstreichen die Notwendigkeit für alternative Impfstrategien. Membranvesikel stellen eine interessante Klasse von bakteriellen Nanopartikeln dar, die bestimmte bakterielle Eigenschaften besitzen, ohne reproduktiv zu sein. Diese Vesikel werden von der Bakterienmembran abgesondert und bestehen im Allgemeinen aus einer Phospholipidmembran mit Oberflächen- und Membranproteinen. Pneumokokken-MVs enthalten antigene Virulenzfaktoren wie Pneumolysin, verschiedene Enzyme, Transporter und Wirtsadhäsionsproteine. Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass Pneumokokken-MVs mit Wirtszellen interagieren, darunter Epithelzellen, Makrophagen und dendritische Zellen. Sie induzieren die Produktion von inflammatorischen Zytokinen wie IL-6, IL-8 und TNF-α in humanen dendritischen Zellen, was es interessant macht, ihr immunmodulatorisches Potenzial zu verstehen. Zudem haben wir festgestellt, dass die Lipidierung von Pneumokokkenproteinen deren Immunantwort verstärkt. Wir haben ein vorläufiges Protokoll für die Inkorporation von Membranvesikeln in Mikropartikel etabliert. Mirkopartikel sind für die Inhalation in die tiefe Lunge erforderlich, wo Alveolarmakrophagen für die mukosale Impfung sitzen. Hier wollen wir unser Wissen über Pneumokokken-Vesikel erweitern und ihre immunmodulatorischen Eigenschaften besser verstehen, um den Weg für eine zellfreie Impfplattform zu ebnen. Wir werden untersuchen, wie genetische Pneumokokken-Manipulation und die Optimierung der Kultur ihre Vesikelausbeute verändert. Wir wollen verstehen, wie Zusammensetzung und Biokompatibilität die Immunogenität bakterieller Vesikel beeinflussen, und werden die Fähigkeit von Pneumokokken-Vesikeln untersuchen, angeborene und adaptive Immunreaktionen in vitro und in vivo zu stimulieren. Durch Optimierung eines Mikropartikelsystems für die Anwendung in der Lunge werden wir schließlich bewerten, wie der Schutz vor Pneumokokkenbesiedlung und Lungenentzündung in vivo vermittelt wird.

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Record created 2025-06-25, last modified 2025-06-25

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