Zinkoxid (Microbivac) kann Herpes genitalis, Genitalherpes, heilen. Forschern ist es damit gelungen, die Immunreaktionen von Zellen zu verbessern.
Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler, einen effektiven Impfstoff oder eine chemische Substanz gegen Genitalherpes zu entwickeln. Forschern der UIC – Universität von Illinois, Chicago/USA – und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben unlängst eine einzigartige Methode entwickelt, die die Funktion von Mikrobiziden mit einer neuen Impfstoff-Plattform kombiniert. Ihre neue Methode gegen Herpes genitalis (Genitalherpes) nennen die Wissenschaftler Microbivac, die auf komplexe Zinkoxid-Strukturen.
„Mithilfe von speziell aufgebauten Nanopartikeln, die die Arbeitsgruppe Funktionale Nanomaterialien an der Kieler Universität entwickelt hat, konnten wir unsere Studie umsetzen und beweisen, dass das Microbivac-Konzept funktioniert. Es ist uns gelungen, eine effektive Kombination aus Mikrobizid und einen intravaginalem Impfstoff zu entwickeln, um Genitalherpes-Viren einzudämmen. Diese Herpesart ist eine immer häufiger vorkommende Erkrankung, die die Verbreitung von HIV und AIDS fördert“, sagt Professor Deepak Shukla, UIC.
Dr. Thessicar Antoine und Dr. Satvik Hadigal – beide ebenfalls Erstautorin und Erstautor vom UIC – sehen in diesem neuartigen Impfstoffdesign eine einzigartige Lösung gegen Genitalherpes. Die Ergebnisse wurden aktuell im Fachmagazin Journal of Immunology veröffentlicht.
Zinkoxid-Tetrapoden
Das vielversprechende Microbivac-Konzept basiert auf komplexen Zinkoxid-Strukturen, genannt Tetrapoden. Diese 3D-Strukturen werden mittels Flammentransport-Synthese im Kieler Labor besonders schonend hergestellt, ohne den Einsatz von weiteren Chemikalien. Das macht sie interessant für biomedizinische Anwendungen, weiß Professor Rainer Adelung von der CAU:
„Die Zinkoxid-Tetrapoden sind besonders biokompatibel. Zur gleichen Zeit ermöglichen ihre einzigartigen physikalischen und chemischen Merkmale antivirale Behandlungen und verbessern die Immunaktivität. Um diese Eigenschaften zu verstärken, haben wir mithilfe von ultraviolettem Licht die Tetrapoden verändert und die Anzahl der natürlich vorkommenden Defekte auf der Oberfläche erhöht. Diese Defekte binden Viruspartikel. Normalerweise sorgen die Oberflächendefekte für effiziente Elektronik. Es ist faszinierend, dass sie in einem völlig anderen Kontext dazu in der Lage sind, Genitalherpes-Viren zu immobilisieren.“
“Neben ihren antiviralen Eigenschaften zeigen die Zinkoxid-Tetrapoden auch großes Potenzial, die Immunreaktion von Zellen um Läsionen herum zu verbessern und damit eine schnellere Wundheilung zu ermöglichen“, erklärt Professor Bellur S. Prabhakar, UIC.
Das bedeute, sobald der Virus an das Zinkoxid gebunden ist, interagieren die Zellen des Immunsystems mit dem Virus und regen die Produktion von Antikörpern an, die wie ein körpereigener Impfstoff funktionieren.
Die antiviralen und immunaktivierenden Eigenschaften machen die Zinkoxid-Tetrapoden zu Mikrobizid und Impfstoff in einem. Diese Kombination nennen die Forschenden Microbivac.
„Unsere flammenbasierte Technik ist auch für die Produktion großer Mengen geeignet. Deshalb könnte der neu entwickelte Wirkstoff gegen Genitalherpes nach seiner Zulassung künftig auch industriell hergestellt werden“, sagt Dr. Yogendra Kumar Mishra von der Kieler Universität. Das gemeinsame Patent der Teams aus Illinois und Kiel soll Grundlage für ein Startup-Unternehmen sein.
Nach der mehrjährigen Tierversuchsphase sind nun klinische Studien am Menschen geplant. Bei positivem Verlauf – vom Erfolg sind die Forscher überzeugt – sollte einer Zulassung des Zinkoxid-Impfstoffes als Medikament in naher Zukunft nichts im Wege stehen.
Ein großer Vorteil ist auch, dass Zinkoxid sehr nebenwirkungsarm ist und schon heute vielfach in topischen Anwendungen – beispielsweise in Zinksalben – vorkommen.
Literatur:
Intra-vaginal Zinc Oxide Tetrapod Nanoparticles as Novel Immunoprotective Agents against Genital Herpes; Thessicar E. Antoine, Satvik Hadigal, Abraam Yakoub, Yogendra Kumar Mishra, Palash Bhattacharya, Christine Haddad, Tibor Valyi-Nagy, Rainer Adelung, Bellur S. Prabhakar, Deepak Shukla, Journal of Immunology, 2016. doi: 10.4049/jimmunol.1502373
http://www.jimmunol.org/content/early/2016/04/27/jimmunol.1502373.abst
