Alternativen zur Spritze: Weg von der Nadel

Während hierzulande die Grundsatzdiskussionen über Nutzen und Schaden des Impfens gegen „Kinder“-Krankheiten wie Masern immer wieder neu aufflammen, leben in ärmeren Regionen der Erde die uneingeschränkten Fans der Vakzinierung: Menschen, die sich kaum etwas sehnlicher wünschen als einen wirksamen Impfstoff gegen die Malaria, Mütter, die weite Fußmärsche bis zur nächsten Impfstelle mit ihrem Baby im Tuch auf sich nehmen, weil sie aus leidvoller Erfahrung wissen, wie es ist, wenn ein Kind an einer Pneumokokken-Lungenentzündung stirbt.

Enormer logistischer Aufwand für Impfprogramme

Impfprogramme wie die der Private-Public-Partnership Gavi haben schon dazu geführt, dass in vielen Ländern der Erde solche Ereignisse seltener geworden sind. Doch man kann den logistischen Aufwand kaum überschätzen, der dafür erforderlich ist: Fast durchweg werden Impfstoffe unter die Haut (subkutan) oder in den Muskel (intramuskulär) injiziert. Es müssen Ärzte oder gut geschulte Pflegekräfte vor Ort sein, die das können. Zuvor muss die Vakzine kühl gelagert werden. Und zwar ohne Unterbrechung – von der Auslieferung durch den Hersteller bis zum „Endverbraucher“.

© Georgia Institute of Technology

Mit einer Creme, die nicht aus dem Kühlschrank kommen muss und die man einfach auf die Haut auftragen kann, würden Impfprogramme erheblich einfacher – und dem Impfling bliebe der schmerzhaften Pikser erspart. An einer solchen Lösung tüfteln Wissenschaftler um Carlos A. Guzmán in der Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig. Im September 2014 haben sie in der Fachzeitschrift „Nanomedicine“ eine Studie veröffentlicht, mit der sie belegen konnten, dass ihre sanfte Methode vom Prinzip her funktioniert: Mithilfe von Nanopartikeln schleusten sie Wirkstoffe in die Haut von Mäusen. Die Partikel erfüllen dabei die Funktion kleiner Taxis, so berichtet Guzmán. „Wir packen den Impfstoff in sie hinein.“ Durch die Haarfollikel, die Kanäle in der Haut, in denen die Haarwurzel gebildet wird, gelangt er ins Körperinnere.

Dutzende Mikronadeln in einem Pflaster

Allerdings sind Hilfsstoffe (Adjuvantien) nötig, damit die Immunantwort des Organismus stark genug ausfällt. Derzeit läuft eine Studie, für die die Braunschweiger die Nano-Taxis mit einem solchen verstärkten Grippe-Impfstoff beladen haben. Sollte die Immunantwort ausreichen – nicht nur bei Mäusen, sondern eines Tages auch bei Menschen –, dann wäre mit dem Weg über den Haarbalg eine elegante Lösung gefunden.

Weil die Hornschicht der Haut eine solide Barriere darstellt, hatten andere Forschergruppen ihr Glück bisher mit Mikronadeln versucht. Sie werden zu Dutzenden in Pflaster eingearbeitet, sind weniger als einen Millimeter lang, lösen sich bei Kontakt auf und geben dabei die Vakzine frei. Das alles bereitet keine Schmerzen, führt allerdings zu winzigen Verletzungen, die prinzipiell zur Eintrittspforte für Krankheitserreger werden könnten.

Grippeschutzimpfung selber machen

Mit solchen Pflastern arbeiten Marc Prausnitz und seine Arbeitsgruppe vom Laboratory for Drug Delivery am Georgia Institute in Atlanta. Die Forscher konnten bereits belegen, dass Grippe- und Masern-Impfstoffe bei Mäusen und Ratten gute Immunantworten hervorrufen, wenn sie durch haarfeine Mikronadeln angeliefert werden, die auf briefmarkengroßen Pflastern angebracht sind. Im letzten Jahr haben sie zudem gezeigt, dass 100 menschliche Testpersonen gut ohne professionelle Helfer mit den Pflastern zurechtkamen. Noch dazu gaben bei dieser Gelegenheit 65 Prozent der Probanden zu Protokoll, sie würden sich jedes Jahr selbst impfen, wenn das Pflaster schon auf dem Markt wäre – dagegen würden nur 46 Prozent zum Arzt gehen, um sich dort auf konventionellem Weg gegen die Influenza impfen zu lassen.

In einer neuen Studie, die von der Bill-und-Melina-Gates-Stiftung finanziert wird, testen Prausnitz und sein Team die Pflaster nun auch mit Polio-Impfstoff. Derzeit wird aus praktisch-logistischen Gründen in der Dritten Welt noch die Schluckimpfung eingesetzt. Ihr Nachteil: Sie enthält einen abgeschwächten Lebend-Impfstoff, der im Extremfall die Erkrankung hervorrufen kann. Das Pflaster dagegen soll den inaktivierten Impfstoff enthalten, der derzeit in Deutschland und anderen Industrienationen per Spritze gegeben wird. Es könnte auch in armen Ländern die Schluckimpfung ersetzen.

Ehrgeiziges Ziel: ein universeller Impfstoff gegen Influenza

Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung suchen derweil Guzmán und seine Kollegen nach weiteren Alternativen für die Spritze. Nicht allein aus praktischen, sondern auch aus immunologischen Gründen: „Wir möchten Impfstoffe dort einsetzen, wo die meisten Erreger angreifen, nämlich an den Schleimhäuten“, erläutert Guzmán im Gespräch mit dem Tagesspiegel. Deshalb sollen sie als Spray über die Nase wirken. Die Idee: Mit dem Sprühnebel, der Bausteine des Infektionserregers und ein verstärkendes Adjuvans enthält, werden zunächst die lokalen Immunzellen angelockt, die anschließend Abwehrkräfte gegen den vermeintlichen Krankheitserreger in der Nasenschleimhaut aufbauen. „Danach weitet das Immunsystem den Schutz auf den gesamten Körper aus und bildet die gegen den Erreger gerichteten Zellen, mit denen sich das Immunsystem später an die Krankheit erinnert“, erklärt Guzmán.

Die Forscher haben mit dem Spray vor allem die Influenza im Visier. Ihr weiteres ehrgeiziges Ziel ist es, gegen diese Krankheit ein „universelles Vakzin“ zu entwickeln: Es soll Komponenten des Virus enthalten, die vom Körper als gefährlich eingestuft werden, so dass er Antikörper und spezielle Immunzellen bildet, die ihn auf einen Schlag gegen alle Grippe-Varianten feien. Der Vorteil wäre, dass man nicht jedes Jahr erneut gegen Grippe geimpft werden müsste. Auch wenn das mit einem Pflaster, einer Creme oder einem Spray nicht wehtut.