Bakterien schlagen zurück

Bakterielle Infektionen sind weitaus weniger tödlich als vor der Einführung von Antibiotika. „Bevor es Antibiotika gab, konnten Infektionen wie Scharlach sogar zu Herzproblemen führen.

Antibiotic resistance is a growing threat, and new solutions are urgently needed. One promising approach is the development of mRNA vaccines, which have already shown great promise in preventing COVID-19. Now, researchers are using this same technology to create a vaccine against Clostridium difficile (C. difficile), a bacterium that causes severe intestinal infections, especially in hospitalized patients.

Antibiotikaresistenzen stellen eine wachsende Bedrohung dar und neue Lösungen sind dringend erforderlich. Ein vielversprechender Ansatz ist die Entwicklung von mRNA-Impfstoffen, die sich bereits als vielversprechend bei der Vorbeugung von COVID-19 erwiesen haben. Jetzt nutzen Forscher dieselbe Technologie, um einen Impfstoff gegen Clostridium difficile (C. difficile) zu entwickeln, ein Bakterium, das vor allem bei Krankenhauspatienten schwere Darminfektionen verursacht.

C. difficile infections (CDIs) are a major health concern, affecting around 500,000 patients yearly in the USA and causing 30,000 deaths. Another effect of CDIs is that they tend to be re-occurring in 35% of the cases. Among these first re-occurring cases, 60% will re-occur further, potentially turning into a chronic issue.

C. difficile-Infektionen (CDIs) stellen ein großes Gesundheitsproblem dar, von dem in den USA jährlich etwa 500.000 Patienten betroffen sind und 30.000 Todesfälle verursacht werden. Ein weiterer Effekt von CDIs besteht darin, dass sie in 35 % der Fälle dazu neigen, erneut aufzutreten. Von diesen ersten wiederkehrenden Fällen treten 60 % erneut auf und entwickeln sich möglicherweise zu einem chronischen Problem.

As CDI affects mostly vulnerable populations, the very young or old people, or seriously sick, this can also reduce their recovery from other health issues. C. difficile spores are also very resistant, making their complete elimination in the environment difficult, especially in hospitals and healthcare centers.

Da CDI vor allem gefährdete Bevölkerungsgruppen, sehr junge oder alte oder schwerkranke Menschen, betrifft, kann dies auch ihre Genesung von anderen Gesundheitsproblemen beeinträchtigen. C. difficile-Sporen sind außerdem sehr resistent, was ihre vollständige Eliminierung in der Umwelt, insbesondere in Krankenhäusern und Gesundheitszentren, schwierig macht.

To tackle this issue, researchers used the mRNA-LNP (Lipid NanoParticle) vaccine platform, the same platform that gave us the mRNA COVID-19 vaccines. Contrary to traditional vaccines, mRNA vaccines can train the immune system to target the bacteria in several different ways.

Um dieses Problem anzugehen, nutzten die Forscher die mRNA-LNP-Impfstoffplattform (Lipid NanoParticle), dieselbe Plattform, die uns die mRNA-COVID-19-Impfstoffe bescherte. Im Gegensatz zu herkömmlichen Impfstoffen können mRNA-Impfstoffe das Immunsystem trainieren, die Bakterien auf verschiedene Weise anzugreifen.

The C. difficile mRNA vaccine was designed to target an enzyme found in diverse strains of this bacterium that processes several surface factors required for gut colonization and virulence. So not only should this help target the bacteria in general, but it should, at least in theory, affect especially the most virulent strains.

Der mRNA-Impfstoff gegen C. difficile zielt auf ein Enzym ab, das in verschiedenen Stämmen dieses Bakteriums vorkommt und mehrere Oberflächenfaktoren verarbeitet, die für die Darmbesiedlung und Virulenz erforderlich sind. Dies sollte also nicht nur dabei helfen, die Bakterien im Allgemeinen zu bekämpfen, sondern es sollte, zumindest theoretisch, insbesondere die ansteckendsten Stämme betreffen.

When tested in animal models, the experimental vaccine created a strong immune response against all forms of C. difficile, including vegetative cells and spores. The immune response was mediated through long-lived T cells, anti-toxin immunoglobulin G, and mucosal antibody responses.

Bei Tests in Tiermodellen löste der experimentelle Impfstoff eine starke Immunantwort gegen alle Formen von C. difficile aus, einschließlich vegetativer Zellen und Sporen. Die Immunantwort wurde durch langlebige T-Zellen, Anti-Toxin-Immunglobulin G und mukosale Antikörperreaktionen vermittelt.

This allowed for 100% survival of the mice, as well as no measurable impact on the rest of the gut microbiome, increasingly understood as a key factor in maintaining overall health.

Dies ermöglichte ein 100-prozentiges Überleben der Mäuse und hatte keine messbaren Auswirkungen auf den Rest des Darmmikrobioms, was zunehmend als Schlüsselfaktor für die Aufrechterhaltung der allgemeinen Gesundheit angesehen wird.