Parkinson verhindern: Preis für innovativen Impfstoff-Ansatz

Professor Chi Wang Ip und Juniorprofessorin Rhonda Mc Fleder von der Neurologischen Klinik des Universitätsklinikums Würzburg (UKW) versuchen, eine vorbeugende Impfung gegen die Parkinson-Krankheit zu entwickeln. Beteiligt am Projekt ist Professor Mathias Munschauer vom Universitätsklinikum Heidelberg, ein Würzburger Alumnus.

Mit seinem Konzept und ersten Vorarbeiten hat das Team die Parkinson-Stiftung überzeugt: Sein Projekt erhielt den mit 100.000 Euro dotierten Manfred-Moggert-Kemper-Innovationspreis der Stiftung in der neu eingeführten Kategorie Prävention.

Bei Parkinson gibt es allerdings keinen Erreger, gegen den sich eine Impfung richten könnte. Wie also funktioniert das Konzept?

„Während klassische Impfungen das Immunsystem trainieren, damit es Viren besser abwehren oder bekämpfen kann, wollen wir mit unserem Impfstoff das Immunsystem gezielt dazu bringen, potenziell schädliche Immunreaktionen zu unterdrücken“, erklärt Chi Wang Ip. „In unserem Fall, bei der Parkinson-Krankheit, soll das Immunsystem gegenüber bestimmten Formen des körpereigenen Proteins Alpha-Synuclein tolerant werden.“

Das Protein Alpha-Synuclein befindet sich auf Nervenzellen. Bei Patientinnen und Patienten mit Parkinson ist es verändert und aktiviert dann das Immunsystem.

Als Folge davon werden Immunzellen im Gehirn überaktiv, was zu Entzündungen führt. Diese schädigen die dopaminproduzierenden Nervenzellen – und der daraus resultierende Mangel an Dopamin ist für die typischen Symptome der Parkinson-Krankheit verantwortlich: Bewegungsverlangsamung, Muskelsteifheit und Zittern. Das Ziel besteht also darin, die Nervenzellen zu erhalten, die Dopamin produzieren.

Chi Wang Ip ist Professor für Translationale Neurologie und stellvertretender Direktor der Neurologischen Klinik am Universitätsklinikum Würzburg. Hier erforscht er gemeinsam mit Juniorprofessorin Rhonda McFleder, Ärztin und Biologin, die neuroimmunologischen Mechanismen bei Parkinson. Der RNA-Viren-Experte Professor Mathias Munschauer ist Direktor der Abteilung „Molekulare Virologie“ am Zentrum für Infektiologie des Universitätsklinikums Heidelberg. Davor leitete er eine Forschungsgruppe am Helmholtz-Institut für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) in Würzburg.

Spezielle mRNA schützte dopaminproduzierende Nervenzellen

In einem eigens entwickelten Mausmodell, das die Parkinson-Krankheit abbildet, konnte das Forschungsteam bereits zeigen, dass die Gabe einer speziell entwickelten mRNA eine gezielte Immuntoleranz gegen Alpha-Synuclein fördert.

Die Behandlung schützte dopaminproduzierende Nervenzellen, erhielt wichtige Nervenverbindungen im Gehirn und verringerte das Eindringen von CD8-T-Zellen ins Gehirn. Zudem wurde die Zahl regulatorischer T-Zellen (Tregs) im Blut erhöht. Tregs können Immunreaktionen bremsen und überschießende Abwehrreaktionen verhindern.

„Allerdings konnte die Behandlung die Nervenzellen nicht vollständig schützen. Das deutet darauf hin, dass das therapeutische Zeitfenster möglicherweise bereits eingeschränkt ist, sobald die entzündliche und neurodegenerative Kaskade begonnen hat. Deshalb wollen wir nun einen Schritt früher ansetzen und versuchen, mit einer mRNA-basierten Impfung Parkinson vorzubeugen“, sagt Rhonda McFleder.

Immunsystem frühzeitig an Alpha-Synuclein gewöhnen

Bei der sogenannten „tolerogenen mRNA-Impfung“ werden dem Immunsystem mithilfe modifizierter mRNA-Moleküle, die in winzige Fettpartikel verpackt sind, ausgewählte Bestandteile des Proteins Alpha-Synuclein präsentiert.

„Wenn wir das Immunsystem frühzeitig daran gewöhnen, könnten wir schädliche Immunreaktionen und Entzündungsprozesse im Gehirn verhindern oder zumindest deutlich abschwächen und somit den Verlust dopaminproduzierender Nervenzellen verlangsamen oder sogar verhindern“, formuliert Mathias Munschauer die Hypothese des Teams.

mRNA-Impfstoff weiter optimieren und testen

Mit der Förderung durch die Parkinson-Stiftung möchte das Team die Zusammensetzung des mRNA-Impfstoffs weiter optimieren und dessen vorbeugende Wirkung in zwei Mausmodellen mit unterschiedlichen Krankheitsverläufen testen.

„Dabei wollen wir auch herausfinden, welche Immunmechanismen der Wirkung zugrunde liegen und welche biologischen Messwerte künftig helfen könnten, Menschen mit einem erhöhten Parkinson-Risiko frühzeitig zu erkennen“, fasst Chi Wang Ip zusammen.

Impfungen zählen zu den größten Erfolgen der Präventivmedizin. Sie können nicht nur Infektionskrankheiten wie Grippe oder Corona verhindern, sondern auch schwerwiegende Folgeerkrankungen und langfristige Schäden abwenden. So senkt die HPV-Impfung das Risiko für Gebärmutterhalskrebs um bis zu 90 Prozent. Die Masern-Impfung verhindert einen gefährlichen Verlust der Immunabwehr und schützt vor Gehirnentzündungen, die zu bleibenden Hirnschäden oder zum Tod führen können. Und die Polio-Impfung kann Entzündungen des zentralen Nervensystems sowie irreversible Lähmungen verhindern. Diese Beispiele zeigen: Eine präventive immunologische Intervention kann spätere irreversible Gewebeschäden vermeiden, sofern der ursächliche Auslöser bekannt ist.