DKFZ Innovation Award für translationale Forschung
Der DKFZ Innovation Award zeichnet Forschende aus, deren hoch innovative Arbeiten sich praktisch und schnell zum Nutzen von Menschen umsetzen lassen. Die Immunologin Nina Papavasiliou ist die Erste, die den mit 25.000 Euro dotierten Preis erhält.
Afrikanische Trypanosomen, einzellige Parasiten, sind Nina Papavasilious Forschungsobjekt. Die Erreger der Schlafkrankheit, einer Infektion des Lymph- und Nervensystems, haben die Fähigkeit, der körpereigenen Immunabwehr zu entkommen. Sie sind von einer dichten Schicht identischer Oberflächenproteine bedeckt, den so genannten VSGs (variable surface glycoproteins). Menschliche Immunzellen können solche Proteine erkennen. Wenn sie als „fremd“ identifiziert werden, richtet das Immunsystem Antikörper gegen sie ab und eliminiert die Parasiten.
Tricks des Parasiten: Durchschaut und selbst genutzt
Aber: Trypanosomen können sich wandeln. Sie können auf ein anderes VSG-Gen mit veränderten Aminosäurebausteinen umschalten, die das Immunsystem nicht (er)kennt. Durch den ständigen Wechsel des VSG-Gens wird das Immunsystem erschöpft. Und sie haben eine weitere Strategie gegen Immunzellen: Sie verwirren das Abwehrsystem mit Zucker. Die Zuckerketten des VSG verhindern die Bindung schützender Antikörper und steigern so die krankmachenden Eigenschaften der Erreger. Sie legen die Immunabwehr nicht komplett lahm, aber sie behindern sie eindeutig. Die Infektion flammt so immer wieder heftig auf.
Nina Papavasiliou, Immunologin am DKFZ Heidelberg, und ihr Team haben den Trick des Parasiten erforscht – und ihn sich für Impfungen zunutze gemacht: Die Membranen abgetöteter Trypanosomen bilden nach Ultraschall-Behandlung mikroskopische Bläschen. Deren Oberfläche ist wie bei dem intakten Erreger bedeckt mit VSGs. An deren „Spitzen" wird mithilfe eines enzymatischen Verfahrens das gewünschte Impfantigen gekoppelt. Als Reaktion auf die Impfung entstehen im Körper große Mengen neutralisierender Antikörper gegen das gekoppelte Antigen. „Mit diesem System schaffen wir es, auch gegen „schwierige“ Antigene Antikörperantworten auszulösen“, erklärt die Immunologin.
Bedeutung für andere Forschungsgebiete
Ihre Entdeckung und die daraus resultierenden Ergebnisse hat die Wissenschaftlerin bereits in zwei Start-ups eingebracht. Die US-amerikanischen Hepione Therapeutics entwickeln die Impfung gegen Fentanyl weiter, ein Opioid, dessen Konsum in den USA weit verbreitet ist. Die Drogensucht verschwindet durch die Impfung nicht. Antikörper können die Droge jedoch unschädlich machen und so Vergiftungen durch Überdosis verhindern.
Die deutsche Panosome GmbH, an der auch das DKFZ beteiligt ist, will für andere Biotechfirmen mithilfe des Trypanosomen-Systems Antikörper und Impfstoffe nach Maß herstellen.
Veränderte Zuckermoleküle können auch die Immunabwehr von Krebszellen beeinflussen; sie sind sehr wichtige Erkennungsstrukturen für das Immunsystem. Für die Abwehr von Mikroorganismen gilt dies ebenso wie für die Immunabwehr von Tumoren. Papavasilious Forschungsergebnisse können daher auch als wichtige Ansatzpunkte für therapeutische oder präventive Impfungen gegen Krebs eine Rolle spielen.
Exzellentes Beispiel für Translation
Der Forschungserfolg schlägt eindrucksvoll die Brücke von der Grundlagenforschung zur praktischen Verwertung zugunsten Betroffener und wurde daher mit dem erstmals verliehenen DKFZ Innovation Award des Fördervereins Freunde des Deutschen Krebsforschungszentrums ausgezeichnet.
„Wir ermutigen insbesondere auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die in der Grundlagenforschung tätig sind, ihre Ergebnisse auf eine mögliche Verwertbarkeit zu prüfen und unterstützen sie dabei, sich für eine wirtschaftliche Verwertung zu engagieren. Nur auf diese Weise kann wissenschaftlicher Fortschritt rasch den Patienten zugutekommen. Nina Papavasilious Immunisierungssystem ist ein exzellentes Beispiel für erfolgreiche Translation“, so Michael Baumann, Vorstandvorsitzender des DKFZ.
Der Preis soll alle zwei Jahre an einen Wissenschaftler oder eine Wissenschaftlerin des DKFZ für hochinnovative Arbeiten der translationalen Forschung vergeben werden.
