In Tierversuchen wurde festgestellt, dass ein Plasmid-DNA-Impfstoff gegen SARS-CoV-2 Immunität induziert. Nur wenige andere DNA-basierte Impfstoffkandidaten befinden sich in einem frühen Stadium klinischer Studien. Interessanterweise können Plasmid-DNA-Impfstoffe in kurzer Zeit entwickelt werden. Im Vergleich zu attenuierten und inaktivierten Impfstoffen hat es mehrere Vorteile. Im Gegensatz zu mRNA-Impfstoffen können sich DNA-Impfstoffe jedoch möglicherweise in der Zelle replizieren.
Laut einem auf einem Preprint-Server veröffentlichten Forschungsbericht wurde festgestellt, dass pVAX1-SARS-CoV2-co, ein Plasmid-DNA-Impfstoffkandidat gegen SARS-CoV-2, im Tiermodell eine starke Immunantwort auslöst, wenn er intradermal über einen Pyroantriebsstrahl verabreicht wird Injektor (PJI) (1). Dieser Impfstoffkandidat könnte bald in klinische Studien übergehen.
Zuvor wurde über die präklinische Entwicklung des DNA-basierten COVID-19-Impfstoffs INO-4800 unter Verwendung des Plasmids pGX9501 berichtet (2). Dieser Impfstoffkandidat wird derzeit klinisch getestet (3). Nur wenige andere DNA-basierte COVID-19-Impfstoffe befinden sich in einem frühen Stadium klinischer Studien. Beispielsweise läuft die Rekrutierung für NCT04673149, NCT04334980 und NCT04447781, während die Studien NCT04627675 und NCT04591184 noch nicht rekrutiert werden (4).
Die Idee, gentechnisch veränderte Plasmid-DNA in Form eines Impfstoffs zu verwenden, um eine Immunantwort hervorzurufen, ist seit mehr als zwei Jahrzehnten in Mode. Seine Biologie ist inzwischen gut verstanden. Die Ergebnisse mehrerer präklinischer Studien sind ermutigend. Außerdem wurden kürzlich vier DNA-Impfstoffe für die Veterinärmedizin zugelassen (5). Es wurden Bemühungen um eine regulatorische Konvergenz auf der ganzen Welt und die Förderung von Richtlinien für Studien mit DNA-Impfstoffen unternommen, um deren Sicherheit und Wirksamkeit zu bewerten (6).
Angesichts der außergewöhnlichen Situation durch die Pandemie und weil Plasmid-DNA-Impfstoffe in kurzer Zeit entwickelt werden können, sind die Aktivitäten im Bereich der DNA-Impfstoffentwicklung sprunghaft angelaufen.
DNA-basierte Impfstoffe bieten mehrere Vorteile. Im Gegensatz zu attenuierten oder inaktivierten Impfstoffen weisen Nichtlebendimpfstoffe auf Basis von Plasmid-DNA oder mRNA keine Sicherheitsprobleme im Zusammenhang mit Lebendimpfstoffen wie Reversionsrisiken, unbeabsichtigte Ausbreitung oder Produktionsfehler auf. DNA-Impfstoffe induzieren die Antikörperproduktion (humorale Immunität). Es induziert auch zytotoxische Killer-T-Lymphozyten, die zelluläre Immunität bieten (5).
Verglichen mit mRNA-Impfstoffen, die instabil sind und bei sehr niedrigen Temperaturen gelagert werden müssen, haben DNA-Impfstoffe den Vorteil, dass DNA relativ stabil ist und bei 2-8 Grad Celsius gelagert und verteilt werden kann. Aber im Gegensatz zu mRNA-Impfstoffen, die sich nicht in den Zellen replizieren können (7), DNA-Impfstoffe können sich theoretisch replizieren und in das Genom integrieren. Die langfristigen Auswirkungen dieser Möglichkeit werden in der kurzen Zeitspanne klinischer Studien nicht leicht zu erkennen sein.
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References:
- Nishikawa T., Chang CY, et al. 2021. Anti-CoVid19-Plasmid-DNA-Impfstoff induziert eine starke Immunantwort bei Nagetieren durch intradermale Inokulation mit Pyro-Drive Jet Injector. Veröffentlicht am 14. Januar 2021. Preprint bioRxiv. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.13.426436
- Smith, TRF, Patel, A., Ramos, S. et al. Immunogenität eines DNA-Impfstoffkandidaten für COVID-19. Veröffentlicht: 20. Mai 202. Nat Commun 11, 2601 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16505-0
- ClinicalTrial.gov 2021. Sicherheit, Immunogenität und Wirksamkeit von INO-4800 für COVID-19 bei gesunden seronegativen Erwachsenen mit hohem Risiko einer SARS-CoV-2-Exposition. Kennung: NCT04642638. Online erhältlich unter https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04642638?term=INO-4800&cond=Covid19&draw=2&rank=1 Zugriff am 15. Januar 2021.
- ClinicalTrial.gov 2021. Suche – Plasmid-DNA-Impfstoff | Covid19. Online erhältlich unter https://clinicaltrials.gov/ct2/results?cond=Covid19&term=plasmid+DNA+vaccine&cntry=&state=&city=&dist= Zugriff am 15. Januar 2021.
- Kutzler, M., Weiner, D. DNA-Impfstoffe: Bereit für die Hauptsendezeit?. Nat. Rev Genet 9, 776–788 (2008). DOI: https://doi.org/10.1038/nrg2432
- Sheets, R., Kang, HN., Meyer, H. et al. Informelle Konsultation der WHO zu den Leitlinien zur Bewertung der Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit von DNA-Impfstoffen, Genf, Schweiz, Dezember 2019. Tagungsbericht. Veröffentlicht: 18. Juni 2020. npj Impfstoffe 5, 52 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41541-020-0197-2
- Prasad U., 2020. COVID-19-mRNA-Impfstoff: Ein Meilenstein in der Wissenschaft und ein Game Changer in der Medizin. Veröffentlicht am 29. Dezember 2020. Wissenschaftlich europäisch. Verfügbar auf https://www.scientificeuropean.co.uk/medicine/covid-19-mrna-vaccine-a-milestone-in-science-and-a-game-changer-in-medicine/ Zugriff am 15. Januar 2021.
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