Als Kind zerlegte John Wherry gern Maschinen, darunter den geschätzten Spielzeugzug seines Vaters. Jetzt zerlegt er als Immunologe die vielleicht komplizierteste Maschine von allen - das menschliche Immunsystem -, um einen Impfstoff zu entwickeln, der lebenslange Immunität gegen Influenza bietet. Angesichts der Bedrohung durch eine globale Pandemie, die durch Mutationen im tödlichen Vogelgrippevirus in Asien, Afrika und Europa ausgelöst wird, ist keine Zeit zu verlieren. Wherry und Mitarbeiter arbeiten daran, bis 2011 einen Prototypen für den Impfstoff zu entwickeln.
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Der Nachteil der derzeitigen Grippeimpfstoffe ist jeden Herbst und Winter offensichtlich, wenn sich die Menschen für eine Grippeschutzimpfung anstellen müssen. Gegenwärtige Impfstoffe verwenden typischerweise abgetötete oder inaktivierte Grippeviren, um das Immunsystem zur Erzeugung von Antikörpern gegen Proteine auf der Oberfläche dieser Viren zu stimulieren. Die Antikörper erkennen das Virus als Eindringling und entfernen es aus der Blutbahn. Da jedoch in der Regel zwei oder drei verschiedene Influenzavirusstämme zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Welt im Umlauf sind und sich ihre externen Proteine rasch weiterentwickeln, müssen Fachkräfte des öffentlichen Gesundheitswesens jedes Jahr neue Grippeimpfstoffe formulieren. Die durch den Schuss des letzten Jahres erzeugten Antikörper werden den diesjährigen Bug nicht unbedingt neutralisieren. Darüber hinaus produziert das Immunsystem älterer Menschen nicht immer ausreichend Antikörper als Reaktion auf herkömmliche Impfstoffe. Viele der jährlich 36.000 Todesfälle durch Influenza in den USA sind ältere Menschen, die geimpft wurden.
Wherry, ansässig am Wistar Institute in Philadelphia, hofft, diese Probleme mit einem Impfstoff zu lösen, der zum Teil aus einem Lebendvirus besteht - einem Virus mit einer Erkältungskrankheit, in den Teile des geklonten Grippevirus eingeschleust sind. Theoretisch stimuliert es eine tiefe, lang anhaltende Abwehr, die als zelluläre Immunität bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um eine sogenannte Gedächtnis-T-Zelle, eine Art weiße Blutkörperchen, die sich teilweise in der Thymusdrüse als Reaktion auf ein fremdes Virus oder Bakterium gebildet hat. Im Gegensatz zu aktuellen Impfstoffen reagiert eine T-Zelle sowohl auf die stabilen Proteine in einem Influenzavirus als auch auf seine sich ständig verändernden Oberflächenproteine. Und sobald sich eine T-Zelle gebildet hat, verewigt sie sich für Generationen. Im Gegensatz zu Antikörpern können T-Zellen Zellen zerstören, die von Viren befallen und besiedelt wurden.
"Wenn wir die T-Zellen so trainieren können, dass sie die internen Proteine für Influenzaviren effektiv erkennen und langfristig erhalten bleiben", sagt Wherry, "könnte es möglich sein, einen Impfstoff zu schaffen, der gegen alle Grippestämme schützt." Die Entwicklung eines Impfstoffs gegen Gedächtnis-T-Zellen ist jedoch eine schwierige Aufgabe, und die Gesundheitsbehörden konzentrierten sich erst dann auf die Entwicklung neuer Grippeimpfstoffe, wenn sie mit der Vogelgrippe-Bedrohung und mit Bioterrorismus-Szenarien konfrontiert waren, an denen Influenza-Viren beteiligt waren. Tatsächlich wird die Arbeit von Wherry und seinen Mitarbeitern im Bereich der Grippeimpfung mit einem Forschungsstipendium gegen Bioterrorismus des Bundes in Höhe von 10 Millionen US-Dollar unterstützt.
Wherry, 36, wuchs nördlich von Philadelphia im ländlichen Bucks County als Sohn eines Anwalts und einer Hausfrau auf. An der High School wusste er, dass er Biologe werden wollte. Er war fasziniert von Immunologie an der Penn State University und studierte als Doktorand am Thomas Jefferson Medical College in Philadelphia Gedächtnis-T-Zellen. Während eines Postdoc-Stipendiums an der Emory University in Atlanta half er herauszufinden, warum einige Gedächtnis-T-Zellen nach einer Infektion oder Impfung schwächer werden: Sie sprießen aus einem Rezeptor, der ein Signal blockiert, das sie zum Kampf auffordert. Wherry und seine Kollegen waren in der Lage, die Vitalität deaktivierter Gedächtnis-T-Zellen - bei Mäusen - wiederherzustellen, indem sie diesen Rezeptor störten, der als "programmierter Tod 1" bezeichnet wurde.
Wherry möchte herausfinden, ob dieselben Erkenntnisse auch für Menschen zutreffen. "Und wenn eines dieser Dinge funktioniert, ist es ein potenzielles Ziel für einen Impfstoff oder eine Therapie." Nach seinen Vorstellungen könnte ein neuer Grippeimpfstoff sowohl einen Teil der internen Funktionen des Influenzavirus zur Stimulierung der Gedächtnis-T-Zellen als auch einen weiteren Bestandteil enthalten, der die Vitalität der Zellen erhält, indem er die PD1 untergräbt. "Wir sind begeistert", sagt er. "Wir sehen bei Mäusen allmählich vielversprechende Hinweise. Aber diese Dinge auf den Menschen zu übertragen, kostet enorm viel Zeit und Mühe."
"Ich gehe davon aus, dass John in den nächsten fünf bis zehn Jahren ein wichtiger Akteur auf diesem Gebiet sein wird", sagt Rafi Ahmed, ein Immunologe bei Emory, der mit Wherry zusammengearbeitet hat.
"Achtzig Prozent dieser Ansätze scheitern", sagt Wistars Immunologie-Chef Dr. Hildegund Ertl. "Manche Menschen lassen sich von Misserfolgen entmutigen. Was mich an John beeindruckt hat, ist nicht nur, dass er ein guter Wissenschaftler ist, er hat auch eindeutig das Temperament, mit Rückschlägen umzugehen."
Arthur Allen aus Washington DC ist der Autor von Vaccine: The Controversial Story of Medicines Greatest Livesaver.
