Zwischen 60 und 95 Prozent der Erwachsenen weltweit sind mit dem Herpes-Simplex-Virus 1 (HSV-1), dem Herpes-Simplex-Virus 2 (HSV-2) oder beiden infiziert. Für die überwiegende Mehrheit sind diese Infektionen nicht mehr als ein periodisches Ärgernis, das Fieberbläschen oder Läsionen im Genitalbereich verursacht. Für Neugeborene können diese Viren jedoch verheerende Folgen haben: schwere Schädigung des zentralen Nervensystems, Gehirnentzündung und möglicherweise Tod. Selbst mit den besten antiviralen Medikamenten, die heute zur Verfügung stehen, wie z. B. Aciclovir, verläuft Herpes bei Neugeborenen in etwa 15 Prozent der Fälle tödlich.
Neue Forschungen an Mäusen geben Anlass zu der Hoffnung, dass Herpesinfektionen bei Neugeborenen durch die Stimulierung einer Immunreaktion bei den Müttern möglicherweise vermieden werden können.
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Die Studie, die am 10. April in Science Translational Medicine veröffentlicht wurde, wurde von David Leib an der Dartmouth Geisel School of Medicine geleitet und in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern der Harvard Medical School, David Knipe, dem Higgins-Professor für Mikrobiologie und Molekulargenetik, und Donald Coen, Professor für biologische Chemie und molekulare Pharmakologie, im Blavatnik-Institut der Schule durchgeführt.
Die neue Studie baut auf früheren Arbeiten aus Leibs Labor auf, die zeigen, dass HSV-Antikörper, die von erwachsenen Frauen oder weiblichen Mäusen produziert werden, in das Nervensystem ihrer ungeborenen Babys wandern und für HSV-Immunität sorgen, und verwendet einen experimentellen Impfstoff für HSV-1 und HSV-2, den Knipe und seine Kollegen an der HMS entwickelt haben. Der Impfstoffkandidat mit der Bezeichnung HSV-2 dl5-29 hat sich in präklinischen Tiermodellen als vielversprechend erwiesen, um beide Arten von Infektionen zu verhindern.
In Phase-1-Studien am Menschen hat sich der Impfstoff als sicher erwiesen und ist in der Lage, eine Immunantwort hervorzurufen. Es ist jedoch nicht klar, ob der Impfstoff eine Infektion bei Neugeborenen wirksam verhindern kann, die sich in der Regel während oder kurz nach der Geburt mit HSV-1 und HSV-2 infizieren, wenn sie einer aktiven mütterlichen Infektion ausgesetzt sind.
Forscher wissen seit langem, dass die meisten neonatalen Herpesinfektionen auftreten, wenn sich die Mütter während der Schwangerschaft mit HSV-1 oder HSV-2 infizieren, so Knipe.
Um diese Idee zu testen, entnahmen die Forscher Blutproben von Müttern, die zuvor mit HSV-1 und HSV-2 infiziert waren, sowie Nabelschnurblut und Blutproben von ihren Babys kurz nach der Geburt und 18 Monate später. Tests zeigten, dass die Seren aus diesen Proben alle Antikörper enthielten, die diese Viren wirksam neutralisierten.
Um festzustellen, ob diese Antikörper eine Infektion verhindern können, nahmen die Forscher Antikörper enthaltende Seren von infizierten Tieren und gaben sie schwangeren Mäusen. Als die Mäusewelpen geboren wurden, zeigten Tests, dass sie immun gegen HSV-1 waren.
Da es gute Beweise dafür gab, dass die Antikörper zur Bekämpfung der Infektion wirksam auf die Nachkommen übertragen wurden, wandten sich die Forscher dem Impfstoff zu – einem abgeschwächten HSV-2-Virus, das auch die Immunität gegen HSV-1 stimuliert. Experimente zeigten, dass Mäusewelpen von Müttern, die vor der Schwangerschaft geimpft wurden, nicht nur Antikörper gegen beide Viren in ihren Seren und Nervengeweben hatten, sondern auch wirksam gegen beide Herpesarten geschützt waren. Darüber hinaus deuten Pflegeexperimente, bei denen die Welpen zwischen geimpften und scheingeimpften Müttern ausgetauscht wurden, darauf hin, dass diese Immunität durch die Übertragung von Antikörpern über die Plazenta oder die Muttermilch entstehen könnte.
In einem letzten Experiment setzten die Forscher Mäuse, die entweder von geimpften oder nicht geimpften Müttern geboren wurden, einer Dosis von HSV-1 aus, die knapp unter der Dosis lag, die eine offensichtliche Krankheit verursachen könnte. Solche niedrigen Dosen des Virus wurden bei neurologischen Störungen beim Menschen, wie Schizophrenie und Alzheimer, in Betracht gezogen. Während die Welpen der geimpften Mütter ein normales Verhalten in einem Käfig zeigten und jeden Teil des Käfigs erkundeten, zeigten die Welpen der nicht geimpften Mütter eher ein ängstliches Verhalten und hielten sich eher an den Rändern des Geheges auf, als dass sie die Mitte erkundeten.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine mütterliche Immunisierung nicht nur vor einer akuten Infektion schützen kann, so Knipe, sondern auch vor subakuten Virusdosen, die möglicherweise lang anhaltende Auswirkungen auf das Verhalten haben.
Zusammengenommen, so fügt er hinzu, zeigen diese Impfstoffe, wie vielversprechend die Immunisierung von Müttern zum Schutz der Nachkommen ist. Obwohl sich diese Studie auf Herpes konzentriere, könnten die Ergebnisse auch Auswirkungen auf andere Viren mit verheerenden Auswirkungen auf das Neugeborene haben, wie das Cytomegalovirus und das Zika-Virus, die beide Mikrozephalie und andere schwerwiegende neurologische Probleme verursachen.
„Es gibt zahlreiche Belege dafür, dass die Impfung Kinder vor einer Vielzahl von Kinderkrankheiten schützt, und diese schützende Wirkung hält bis ins Erwachsenenalter an“, so Knipe. „Diese neue Studie unterstützt die Idee, dass wir durch die Impfung von Frauen vor der Schwangerschaft in der Lage sein könnten, vor einigen wirklich wichtigen Krankheiten zu schützen, bevor ein Baby überhaupt geboren wird.“
Die Arbeit wurde teilweise durch ein von den NIH finanziertes Programmprojekt (grant P01 A1098681) unterstützt.
Zu den Forschern gehörten Chaya Patel, Iara Backes, Sean Taylor und Yike Jiang von der Dartmouth Geisel School of Medicine; Arnaud Marchant von der Freien Universität Brüssel; Jean Pesola von der HMS und Margaret Ackerman, ehemals von der HMS.