Ein auf pflanzlicher Basis hergestellter Impfstoff gegen SARSCoV-2-Infektionen hat sich in einer ersten Teststufe bei erwachsenen Personen als gut verträglich und beachtlich immunogen erwiesen. Diese Erkenntnis gewannen kanadische Wissenschaftler anhand einer Studie, die sie unter der Leitung von Brian J. Ward und Matthew P. Cheng vom Research Institute of the McGill University Health Centre, Montreal, Quebec, im Jahr 2020 durchführten. Es handelte sich um eine randomisierte, kontrollierte Phase-1-Studie, die zudem beobachterblind und dosiseskaliert angelegt war. Die Wissenschaftler arbeiteten mit dem biopharmazeutischen Unternehmen Medicago zusammen, das seinen Hauptsitz in Quebec City hat und das auf die Entwicklung pflanzenbasierter Impfstoffe spezialisiert ist.

Der in der Studie verwendete Vakzinkandidat, genannt CoVLP-Impfstoff, enthält in Pflanzen produzierte, virusähnliche Partikel (plant-produced virus-like particle = VLP) von SARSCoV-2. Die Vakzine wird via transienter Transformation erzeugt, das heißt Virusmaterial wird mit Hilfe eines Vektors in eine Pflanze implantiert. Im Fall von CoVLP fungiert als Pflanze Nicotiana benthamiana, ein in Australien gewöhnlich vorkommendes Tabakgewächs. Als Vektor dient das „entwaffnete“ Agrobacterium tumefaciens, das die fremde episomale Virus-DNA an den Pflanzenzellkern bringt. Auf diese Produktion des SARS-CoV-2-Spike-Glykoproteins befähigt. Der Spike-Proteinenthaltende CoVLP-Impfstoff lässt sich am Ende aus den Blättern der Pflanze extrahieren.

An der Phase-1-Studie nahmen 180 Probanden im Alter von 18 bis 55 Jahren teil. Sie erhielten zwei intramuskuläre, jeweils unterschiedliche Dosen CoVLP (3,75 µg, 7,5 µg und 15 µg) im Abstand von 21 Tagen. Die Impfstoffe wurden entweder pur oder kombiniert mit einem von zwei Adjuvanzien (AS03 oder CpG1018) injiziert. Insgesamt waren neun Gruppen mit unterschiedlichen Dosierungen und Adjuvanskombinationen gebildet worden. Die erste Auswertung der vorläufigen Daten zur Sicherheit und Immunogenität, letztere im Hinblick auf die Bildung neutralisierender Antikörper (NAb) und auf zelluläre Reaktionen, erfolgte nach 42 Tagen. Sekundäre Endpunkte umfassen in der noch laufenden Studie die Sicherheits- und Immunogenitätsbeurteilungen bis zu zwölf Monate nach der Impfung.

 

Aktuell wird ein Impfstoff gegen SARS-CoV-2 auf pflanzlicher Basis entwickelt, der sich bereits in einer Phase-1-Studie als effektiv und gut verträglich erwiesen hat.

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Starke Immunantwort bei guter Verträglichkeit

Die Autoren zogen aus der Auswertung der bisherigen Daten ein positives Fazit. Alle angewendeten Impfstoff-Formulierungen wurden von den Probanden gut vertragen. Unerwünschte Ereignisse nach der Impfung traten vorübergehend auf, wurden als leicht bis mittelschwer angegeben und waren in den Gruppen, denen Vakzine plus Adjuvans appliziert wurde, am deutlichsten ausgeprägt. Es wurde keine Beziehung zwischen der CoVLP-Dosierung und der Serum-Antikörperantwort (NAbs) festgestellt. Jedoch in den Gruppen, die die Impfstoffe mit Adjuvanzien erhielten, waren die Antikörpertiter signifikant angestiegen. Nach der zweiten Impfstoffdosis fielen die NAbs in den Gruppen mit CoVLP plus dem Adjuvans AS03 sogar mehr als zehnfach höher aus als die Titer in Seren von Rekonvaleszenten nach Coronavirus-Infektionen im Jahr 2019. Darüber hinaus wurden sowohl Spike-Protein-spezifische Interferon-γals auch Interleukin-4-Zellreaktionen induziert.

Die Zwischenanalyse der Phase-1Studie rechtfertigt nach Meinung der Autoren weitere Bewertungen und Untersuchungen mit dem CoVLP-Impfstoffkandidaten. Die Vakzine könnte eine vielversprechende zusätzliche Handhabe gerade angesichts der Tatsache bieten, dass der globale Bedarf an Vakzinen gegen SARS-CoV-2-Infektionen das Angebot bei weitem übersteigt und im Hinblick darauf, dass für bestimmte Bevölkerungsgruppen unterschiedliche Impfstoffformulierungen erforderlich sein könnten. Als praktischen Vorteil des Impfstoffs heben die Autoren hervor, dass CoVLP bei 2 °C bis 8 °C gelagert werden kann.

VLP-Impfstoffe haben sich bereits gegen mehrere virale Krankheitserreger wie zum Beispiel Hepatitis-B-Virus und humanes Papillomavirus als sehr erfolgreich erwiesen, offensichtlich aufgrund ihrer Fähigkeit, die Antigene effektiv an das Immunsystem zu liefern und sowohl humorale als auch zelluläre Reaktionen

(wie CD 4+ -T-Zellen) zu stimulieren. Nach Wissen der Autoren legen sie mit ihrer Publikation den ersten Bericht einer klinischen Studie mit einem pflanzlichen Impfstoffkandidaten gegen SARS-CoV-2 vor.

Dr. Dagmar van Thiel

 

Quelle: Ward BJ et al. Phase 1 randomized trial of a plant-derived viruslike particle vaccine for COVID-19. Nat Med 2021; 27, 1071–1078. doi.org/10.1038/s41591-021-01370-1

 

PK 5/2021