Neuer mRNA-Impfstoff könnte antibiotikaresistente C. difficile-Infektionen bekämpfen

Bakterien schlagen zurück

Bakterielle Infektionen sind heute viel weniger tödlich als vor der Einführung von Antibiotika.

„Bevor wir Antibiotika hatten, konnten Infektionen wie Scharlach sogar zu Herzproblemen führen. Operationen führten häufig zu tödlichen Blutinfektionen wie Bakteriämie oder Sepsis.

Eine Welt ohne Antibiotika

Da Antibiotika still und täglich so viele Leben retten, haben wir begonnen, sie als selbstverständlich zu betrachten. Doch das ist alles andere als eine sichere Annahme. Bakterien entwickeln sich sehr schnell, und das Nichtsterben durch Antibiotika stellt einen starken evolutionären Druck dar. Daher ist es üblich, dass ein neues Antibiotikum nach 10–15 Jahren seine Wirksamkeit verliert.

Das Einzige, was Antibiotika der bakteriellen Resistenz vorausgeblieben hat, war der Einsatz von Forschern, die jahrzehntelang neue Moleküle entdeckten. Das ist ein stiller Krieg zwischen Forschern und Krankheitserregern.

In letzter Zeit haben die Erreger begonnen zu gewinnen. Antibiotikaresistenz ist ein wachsendes Problem, besonders bei Krankheiten, die im Krankenhaus erworben werden. Antibiotikaresistenz tötet jährlich mehr als 1,27 Millionen Menschen weltweit. Sehr wenige neue Antibiotikaklassen wurden seit 2000 entdeckt.

Quelle: Aphage

Aufgrund dieser wachsenden Antibiotikaresistenz sind einige Infektionen wie Clostridium difficile häufiger geworden, insbesondere in Krankenhäusern und bei geschwächten Patienten, Kindern und älteren Menschen.

1. Difficile ist eine besonders knifflige Infektion, weil sie das Verdauungssystem angreift. Die Hauptbehandlung besteht aus einer langen Antibiotikatherapie.
2. Da Antibiotika jedoch auch die nützlichen Bakterien im Darmmikrobiom angreifen, nutzt C. difficile häufig deren Fehlen aus und setzt im Kolon Toxine frei, die dem Bakterium das Gedeihen ermöglichen.

Die Ankündigung der Entwicklung des ersten Impfstoffs gegen C. difficile ist daher eine wichtige Nachricht. Sie wurde von Forschern des Penn Medicine und des Children’s Hospital of Philadelphia gemacht und in der renommierten Fachzeitschrift Science unter dem Titel „Ein multivalenter mRNA‑LNP‑Impfstoff schützt vor Clostridioides‑difficile‑Infektion“ veröffentlicht.

C. difficile-Infektionen

C. difficile ist ein Bakterium, das Infektionen des Dickdarms verursacht und Symptome wie Durchfall und Fieber hervorrufen kann; in schweren Fällen kann es zu Darmperforation, Nierenversagen oder zum Tod führen.

C. difficile-Infektionen (CDI) betreffen jährlich etwa 500.000 Patienten in den USA und verursachen 30.000 Todesfälle.

Ein weiterer Effekt von CDI ist, dass sie in 35 % der Fälle wiederkehren. Unter diesen ersten Wiederholungsfällen werden 60 % weiter erneut auftreten und könnten zu einem chronischen Problem werden.

Da CDI hauptsächlich gefährdete Bevölkerungsgruppen betrifft – sehr junge oder alte Menschen sowie schwer Kranke – kann dies auch ihre Genesung von anderen Gesundheitsproblemen beeinträchtigen. C. difficile‑Sporen sind zudem sehr resistent, was ihre vollständige Beseitigung in der Umwelt erschwert, insbesondere in Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen.

C. difficile-mRNA-Impfstoff

Da C. difficile hauptsächlich gefährdete Patienten betrifft, wäre es ideal, die Infektionen von vornherein zu verhindern.

Ein Problem, dem Forscher bei der Entwicklung eines Impfstoffs gegen C. difficile begegnet sind, ist, dass das Bakterium in Biofilmen oder sehr harten Sporenen versteckt sein kann, wodurch es dem Immunsystem in unterschiedlichen Formen präsentiert wird.

Um dieses Problem zu lösen, nutzten die Forscher die mRNA‑LNP‑(Lipid‑Nanopartikel‑)Impfstoffplattform, dieselbe Plattform, die uns die mRNA‑COVID‑19‑Impfstoffe lieferte.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Impfstoffen können mRNA‑Impfstoffe das Immunsystem dazu trainieren, das Bakterium auf verschiedene Arten anzugreifen.

“Während die meisten Impfstoffe das Immunsystem dazu anregen, spezifische Antikörper zu erzeugen, waren mRNA‑Impfstoffe ein perfekter Kandidat für einen C. difficile‑Impfstoff, weil sie leicht verpackt werden können, um das Immunsystem zu veranlassen, mehr als eine Maßnahme zum Schutz vor Bakterien, Viren oder Pilzen zu ergreifen,” Drew Weissman, 2023 Nobelpreisträger MD, PhD, und Mitautor der Studie.

Der C. difficile‑mRNA‑Impfstoff wurde entwickelt, um ein Enzym anzugreifen, das in verschiedenen Stämmen dieses Bakteriums vorkommt und mehrere Oberflächenfaktoren verarbeitet, die für die Darmkolonisation und Virulenz erforderlich sind.

Damit sollte er nicht nur allgemein das Bakterium angreifen, sondern theoretisch besonders die virulentesten Stämme betreffen.

Bei Tests an Tiermodellen erzeugte der experimentelle Impfstoff eine starke Immunantwort gegen alle Formen von C. difficile, einschließlich vegetativer Zellen und Sporenen. Die Immunantwort wurde durch langlebige T‑Zellen, anti‑Toxin‑Immunglobulin G und mukosale Antikörperantworten vermittelt.

Quelle: Science

Dies ermöglichte eine 100 %ige Überlebensrate der Mäuse sowie keinerlei messbare Auswirkungen auf das restliche Darmmikrobiom, das zunehmend als Schlüsselfaktor für die Aufrechterhaltung der allgemeinen Gesundheit verstanden wird.

Auswirkung auf Antibiotikaresistenz

Die wachsende Antibiotikaresistenz droht in den kommenden Jahren eine massive Todeszahl zu verursachen. Bis 2050 könnten die Todesfälle durch Antibiotikaresistenz auf 10 Millionen pro Jahr ansteigen, fast das Zehnfache der bereits heute hohen Todesrate.

„Antimikrobielle Resistenz (AMR) hat 2019 direkt 1,27 Millionen Todesfälle verursacht, wobei jedes fünfte Opfer ein Kind unter 5 Jahren war. Und 4,95 Millionen Menschen, die 2019 starben, litten an medikamentenresistenten Infektionen, wie unteren Atemwegs-, Blutbahn‑ und intraabdominalen Infektionen.“

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Einige Lösungen könnten bald eingesetzt werden, wie antibakterielle Polymere, oder „lebende Antibiotika“ (Bakteriophagen).

Eine weitere ideale Situation wäre jedoch, die Entstehung und Verbreitung von Antibiotikaresistenz von vornherein zu vermeiden. Auf diese Weise könnten neue Molekülklassen oder therapeutische Methoden länger wirksam bleiben, bevor die Bakterien einen Weg zu ihrer Umgehung entwickeln.

Je mehr Impfstoffe es gibt, insbesondere für Bakterien, die einen intensiven Einsatz von Antibiotika erfordern, wie C. difficile, desto weniger wird sich Resistenz entwickeln.

Damit könnte dieser Impfstoff nicht nur das wachsende Problem der C. difficile‑Antibiotikaresistenz und der damit verbundenen Todesfälle verringern, sondern auch das Auftreten und die Verbreitung von Antibiotikaresistenz bei anderen Krankheiten reduzieren.

Erweiterung der mRNA-Anwendungen

Wie wir kürzlich in „Kampf gegen Krebs mit BioTech – Warum mRNA‑Impfstoffe ein so großer Fortschritt sind“ diskutierten, expandiert die mRNA‑Technologie rasch in neue Anwendungsbereiche.

Eine solche Anwendung ist die Behandlung von Krebs, bei der das Immunsystem durch mRNA‑Injektionen darauf trainiert wird, Krebszellen zu finden und zu zerstören, ähnlich wie bei den Covid‑19‑Pandemie‑Impfstoffen.

Weitere mRNA‑Therapiekandidaten zielen darauf ab, andere hartnäckige, behandlungsresistente Krankheiten zu behandeln, wie die Lyme‑Krankheit, Malaria oder das Herpes‑simplex‑Virus.

Letztlich könnte mRNA sogar zur Behandlung von Allergien und Autoimmunerkrankungen, zur Heilung beschädigter Organe oder für sicherere Gentherapien eingesetzt werden.

Investitionen in mRNA-Impfstoffe

mRNA ist, vor allem dank der Pandemie, 2020–2022 zu einem Liebling der Investoren geworden. Das notwendige Abkühlen der mRNA‑Impfstoffverkäufe nach der Pandemie hat infolgedessen die Kurse vieler mRNA‑bezogener Aktien sinken lassen.

Das ändert nichts an der Tatsache, dass die Technologie bemerkenswert wirksam bei der Vorbeugung von Krankheiten ist, von Infektionskrankheiten über Krebs bis hin zu seltenen Krankheiten, Autoimmun‑Syndromen usw. Und Fachwissen im Bereich mRNA‑Impfstoffe verschafft einigen Unternehmen einen erheblichen Vorsprung, diese Technologie in neue medizinische Bereiche zu bringen.

Sie können in mRNA‑Unternehmen über viele Broker investieren, und hier auf securities.io finden Sie unsere Empfehlungen für die besten Broker in den USA, Kanada, Australien, dem Vereinigten Königreich, wie auch in vielen anderen Ländern.

Wenn Sie nicht ausschließlich an mRNA‑Unternehmen interessiert sind, können Sie auch Biotech‑ETFs wie den WisdomTree BioRevolution UCITS ETF (WBIO), den VanEck Biotech ETF (BBH) oder den First Trust NYSE Arca Biotechnology Index Fund (FBT) in Betracht ziehen, die eine breitere Diversifizierung ermöglichen, um vom wachsenden Biotech‑Wirtschaftswachstum zu profitieren.

Unternehmen, die mRNA-Lösungen anbieten

Eines der führenden Unternehmen im Bereich mRNA‑Krebstherapien ist BioNTech, das auf seinem Erfolg bei der Entwicklung des von Pfizer kommerzialisierten Covid‑19‑mRNA‑Impfstoffs aufbaut.

Krebs

BioNTech hat derzeit 11 verschiedene Kandidaten in der Krebsbehandlung, die Krebs in den Eierstöcken, der Prostata, dem Darm, der Haut, dem Kopf, dem Hals und mehreren soliden Tumoren abdecken.

Die meisten klinischen Studien zur Onkologie befinden sich in Phase 1/2, wobei bereits drei Kandidaten in Phase III sind.

Quelle: BioNTech

Insgesamt hat das Unternehmen 21 klinische Programme in der Onkologie. Diese umfassen nicht nur mRNA, sondern auch kleine Moleküle, Immuno‑Onkologie‑Agenten (IO) und Antikörper‑Drug‑Conjugates (ADCs).

Das erste Onkologie‑Produkt soll voraussichtlich 2026 auf den Markt kommen.

Quelle: BioNTech

Infektionskrankheiten

BioNTech bleibt auch führend bei COVID‑19‑Impfstoffen, mit einem Marktanteil von > 50 % und bevorstehenden kombinierten Atemwegsimpfstoffen (Covid + Grippe/Influenza) Ende 2025 oder 2026, falls sie zugelassen werden.

Im Bereich Infektionskrankheiten arbeitet BioNTech an Impfstoffen gegen Gürtelrose, Herpes, Tuberkulose, Malaria und Mpox. Unter diesen betreffen die Herpes‑Viren (3,7 Milliarden Menschen infiziert), Malaria (249 Millionen) und Tuberkulose (10,6 Millionen) die meisten Menschen.

Quelle: BioNTech

KI

BioNTech ist auch sehr aktiv im KI‑Biotech‑Bereich, mit der Gründung im Jahr 2020 und der vollständigen Übernahme im Jahr 2023 des Unternehmens InstaDeep AI.

Quelle: BioNTech

InstaDeep ist die „erste KI‑Immuntherapie‑Plattform“, die LLM‑Technologie für DNA‑ und Proteinsequenzen, KI‑Vision für die Histologie‑Analyse (Gewebe unter dem Mikroskop) und KI‑Agenten für Laborautomation und Qualitätskontrolle einsetzt.

Ziel ist es, KI über die gesamte F&E‑Pipeline hinweg einzusetzen.

Es nutzt einen Supercomputing‑Cluster mit 224 Nvidia H100 GPUs und 86.000 CPU‑Kernen, mit 0,5 ExaFLOPS, und gehört damit zu den Top 100 weltweit. InstaDeep‑Genomik‑KI‑Modelle gehören zu den am häufigsten heruntergeladenen und zeigen, dass sie in diesem Bereich „State‑of‑the‑Art“ sind.

Finanzen

Das Geld aus der Pandemie verschaffte dem Unternehmen eine sehr starke Position, mit insgesamt €16,9 Mrd. verfügbarer Liquidität bis Mitte 2024. Im Jahr 2023 erwirtschafteten die Covid‑19‑Impfstoffe noch €3,8 Mrd. Umsatz, bei einem Bruttogewinn von €3,2 Mrd.

Dies dürfte sich 2024 verlangsamen, aber insgesamt verfügt das Unternehmen über sehr starke Finanzen für ein nach wie vor ein frühes Biotech‑Startup mit nur einem kommerzialisierten Produkt.