Was bedeuten die Partikel?

Die Entdeckung von HbsAg und des Hepatitis B Virus, anfangs nur von Nutzen für den Schutz vor Hepatitis B von Patienten mit Blutübertragungen, führte bald zum Schutz aller vor der Krankheit. Blumberg, der am Fox Chase Krebszentrum (FCCC) arbeitete, beschrieb Ende der sechziger Jahre zusammen mit der Immunologin und Virologin Barbara Werner, dem Elektronenmikroskopisten Manfred Bayer, und dem Molekularbiologen Lawrence Loeb, die kleinen Partikel, die aus HBsAg-positivem Blut isoliert worden waren, und machte sie mit Hilfe eines Elektronenmikroskops sichbar. Einige der Partikel waren intakte Viren; andere, Viren ohne Nukleinsäure--dem Erbmaterial verantwortlich für Infektion und Krankheit.

Mehrere Experimente zeigten, daß die Partikel schützende Immunität induzieren konnten. Saul Krugman, ein Experte für Infektionskrankheiten von der New Yorker Universität, veröffentlichte 1971 seine zufällige Entdeckung, daß Injektionen von Hepatitis B-kontaminiertem Blut, das erhitzt worden war, um die Viren abzutöten, vor Hepatitis B schützten. Obwohl die nukleinsäure-freien Partikel, die Blumberg isoliert hatte, keine Krankheit verursachen konnten, legten mehrere Befunde nahe, daß sie in der Lage waren, Immunität gegen den ansteckenden Virus hervorzurufen. Okochi und Kollegen fanden, daß Patienten, die Blutübertragungen erhalten hatten und dessen Blut Antikörper zu HbsAg enthielten, weniger anfällig für Posttransfusions-Hepatitis waren als Patienten ohne den Antikörper.

Fasziniert von der Idee, daß HBsAg eine schützende Immunantwort auslösen konnte, schlugen Blumberg und Irving Millman, die beide am FCCC arbeiteten, vor, einen Impfstoff aus HbsAg-Partikeln, die man aus dem Blut von Hepatitis B-Überträgern isolieren konnte, herzustellen. Dies war ein ungewöhnlicher Ansatz zu einer Impfstoffentwicklung. Vor 1969 waren alle Impfstoffe auf eine von drei Arten hergestellt worden. Eine Methode verwandte intakte Viren oder Bakterien, die abgetötet worden waren, um eine Infektion zu verhindern. Eine weitere Methode benutzte abgeschwächte Stämme pathogener Organismen, die milde oder keine Symptome verursachten, wenn sie als Impfstoff verwendet wurden, jedoch die Empfänger vor schlimmeren Wildstämmen schützen konnten. Impfstoffe waren auch aus intakten Viren hergestellt worden, die obwohl nicht selbst krankheitsauslösend, nah verwandt waren zu Viren, die Krankheit erzeugten. Aber Impfstoffe aus menschlichem Blut, die nur Teile oder "Untereinheiten" eines menschlichen Virus benutzten, waren noch nie vorher hergestellt worden. 1969 beantragte das FCCC ein Patent für diese Methode.

Maurice Hilleman und Kollegen vom Merck-Institut für Therapeutische Forschung erkannten die Tragweite einer potentiellen Entwicklung von Impfstoffen aus Teilen oder Untereinheiten von Viren. Mercks Wissenschaftler hatten unabhängig an ähnlichen Projekten gearbeitet, und die Firma erhielt 1971 eine Lizenz vom FCCC. Merck entwickelte nach vielen Jahren umfangreicher Forschung und Tests einen Hepatitis-Impfstoff aus Untereinheiten, der aus von Blut isolierten HbsAg hergestellt war. Wolf Szmuness vom New Yorker Blutzentrum und Kollegen von Merck zeigten 1980, daß der Impfstoff einen mehr als 90-prozentigen Schutz gegen Hepatitis B garantierte und keine ungewünschten Nebenwirkungen aufwies. Der aus Serum gewonnene Impfstoff wurde 1981 für den Allgemeingebrauch zugelassen.		Eine elektronenmikroskopische Aufnahme von HBV zeigt den zweifach umhüllten Virus im Blut einer infizierten Person. Die äußere Oberflächehülle des Virus enthält das Hepatitis B Oberflächenantigen (HBsAg), den primären Bestandteil des Hepatitis B Impfstoffes. (Centers for Disease Control)

Unabhängige Tierversuche, durchgeführt von einem Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Howard Bachrach vom amerikanischen Landwirtschaftsministerium, beschrieben 1981 erstmals einen wirksamen Protein-Impfstoff für Mensch und Tier. Bachrachs Arbeit führte zum ersten viralen Protein-Impfstoff gegen Maul-und-Klauen-Seuche.

Die Produktion großer Mengen des Hepatitis B Subunit-Impfstoffes war aufgrund ihres Bedarf an Hepatitis B Überträgerblut und der Gefahr einer Kontamination mit anderen Viren behindert. Davon ausgehend, daß dieses Problem von Interesse war,, besorgten sich William Rutter und seine Kollegen von der Universität in San Francisco, Kalifornien, 1977 virales Material von Merck. Sie schlugen vor, einen Hepatitis B-Impfstoff aus rekombinantem HBsAg zu entwickeln. Die neue Technik würde gleichzeitig alle Verunreinigungen von anderen Quellen eliminieren und die Produktion großer Mengen des Impfstoffes erlauben.

Dies war ein völlig neues Konzept für die Impfstoffproduktion. Nachdem sie das Hepatitis B Virus kloniert und die DNA-Sequenz von HbsAg bestimmt hatten, erforschten Rutter und seine Kollegen eine Vielzahl biologischer Systeme, um die Partikel mit Hilfe rekombinanter Technologie zu produzieren. Versuche in Bakterien waren erfolglos. 1980 und 1981 kollaborierte Rutter mit Benjamin Hall und seinen Kollegen von der Universität von Washington, die ein Hefe-Modellsystem entwickelt hatten. Rutter und Hall produzierten erfolgreich reine HbsAg-Partikel in genetisch manipulierten Hefezellen. Rutter und seine Kollegen gründeten daraufhin die Chiron Corporation, teilweise um den HbsAg-Impfstoff für Merck zu entwickeln, teilweise, um andere medizinische Therapien mit Hilfe rekombinanterTechnologie zu entwickeln. Merck und Hilleman benutzten das rekombinante aus Hefe gewonnene HBsAg anstelle des aus Blutplasma gewonnenen Antigens, um eine verbesserte Variante des HepatitisB-Impfstoffes herzustellene. Dieser rekombinante Impfstoff war der erste seiner Art, und wurde 1986, nach neun Jahren Forschung, vom amerikanischen Gesundheitsamt für die allgemeine Verwendung in Menschen zugelassen.

Zusätzliche Studien haben gezeigt, daß Hepatitis B nicht nur durch Blut von Person zu Person übertragen werden kann, sondern auch durch sexuellen Kontakt oder von einer Überträger-Mutter zu ihrem neugeborenen Kind. Palmer Beasley und Kollegen zeigten 1975 in einer bedeutenden Studie, daß beinahe zwei Drittel der Kinder von HbsAg-positiven Müttern, selbst zu HbsAg-Überträgern wurden. Der Hepatitis B-Impfstoff schützt Personen vor allen Formen der Übertragung. Da Säuglinge oder Kinder, die mit dem Hepatitis B-Virus infiziert sind, ein äußerst hohes Risiko besitzen zu lebenslangen Trägern der Krankheit zu werden, adoptierten 85 Länder, einschließlich der Vereinigten Staaten eine universale Schutzimpfung für Kinder.

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