Vesikel als Vehikel für Vakzine

Wissenschaftlern der Vetmed ist es gelungen, eukaryotische Proteine auf bakterielle Vesikel aufzubringen. Das könnte als Plattform für Impfstoffe Verwendung finden.

Foto: Institut für Virologie/Vetmeduni Vienna
Elektronenmikroskopische Aufnahmen der äußeren Membranvesikel von E. coli-Bakterien

Alle Arten von Zellen geben Vesikel an ihre Umgebung ab. Wurden die kleinen membranumhüllten Abschnürungen früher meist als zellulärer Abfall betrachtet, erkennt die Molekularbiologie in den vergangenen Jahren immer deutlicher, dass sie in der Übertragung von Signalen zwischen verschiedenen Zellen eine wichtige Rolle spielen. Das ist auch bei denjenigen Bakterien so, die den menschlichen Darm besiedeln. Forschern um Christoph Metzner vom Institut für Virologie der Veterinärmedizinischen Universität Wien ist es nun erstmals gelungen, derartige bakterielle Vesikel mit Proteinen aus Säugetierzellen zu markieren und damit Hybride aus eukaryotischen Proteinen auf prokaryotischen Membranen zu erzeugen.

Die Wissenschaftler bedienten sich dazu eines Verfahrens, das „Molecular Painting“ genannt wird. Dabei werden Proteinmoleküle mithilfe von Glycosylphosphatidylinositol (GPI) in der Lipid-Membran verankert. Und weil man dies nicht nur mit Fluoreszenz-markierten Proteinen (für die man die Verankerung sehr gut zeigen kann), sondern auch mit Zytokinen, Wachstumsfaktoren und Antigenen machen kann – und darüber hinaus auch zumindest zwei verschiedenen Proteine auf ein Vesikel aufgebracht werden können – ergibt sich eine flexibel einsetzbare Plattform. Eine solche könnte beispielsweise zur Konstruktion neuartiger Vakzine sehr nützlich sein: Die bakteriellen Membranvesikel stimulieren das menschliche Immunsystem, die durch die Modifikation abgelagerten Antigene dirigieren die Immunabwehr in die gewünschte Richtung. Die Originalarbeit wurde in der Zeitschrift „Membranes“ publiziert.