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Ein schützender Pieks gegen Insektenstiche

Die Grundlagenforschung arbeitet an Impfstoffen gegen Insektengiftallergien, die für manche Menschen hoch gefährlich sind. Quelle: OC Gonzalez/Unsplash

Wenn die Sonne stärker scheint, bricht auch die Saison für Bienen- und Wespenstiche wieder an. Für die allermeisten Menschen gehen Stich, Schmerz und Schwellung mit rascher Kühlung und Bekämpfung des Juckreizes schnell vorbei. Die Reaktion auf das Gift bleibt lokal begrenzt. Triggert der Stich jedoch eine Immunantwort mit Antikörpern der Klasse Immunglobulin E (IgE) kommt es zu einer Sensibilisierung gegen das Insektengift. Beim erneuten Kontakt können diese dann allergische Symptome auslösen.

In Österreich reagieren rund zwei Prozent der Bevölkerung mit mittleren bis schweren Symptomen von großflächigem Juckreiz, tränenden Augen, über Magen-Darm- oder Kreislauf-Probleme bis hin zu Atemnot. Wer um  die Allergie weiß, führt im Notfallset starke Antihistaminika, Inhalator und/oder eine Adrenalinspritze mit sich. Als systemische Reaktion gefürchtet ist der anaphylaktische Schock, der zu Bewusstlosigkeit und Herz-Kreislauf-Stillstand führen kann. „Die Dunkelziffer liegt bei 200 Todesfällen durch Bienen- und Wespengift pro Jahr in Europa. Bei Erwachsenen sind Insektenstiche der häufigste Auslöser eines anaphylaktischen Schocks, bei Kindern liegen sie auf Platz zwei“, erklärt Irene Mittermann von der Medizinischen Universität Wien. Ziel ihrer immunologischen Forschung, die vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützt wurde, ist die molekularbiologische Konstruktion von abgeschwächten Allergenen. Diese sollen letztlich in je einer Impfung gegen Bienen- und Wespengift münden.

Schützende Immunglobuline des Typs G

In der Diagnostik werden gereinigte Allergene zur Bestimmung der spezifischen IgE- Antikörper verwendet und so das verantwortliche Insekt identifiziert. In der Immuntherapie werden jedoch Insektengiftextrakte verwendet, in wenig definierter Menge und Zusammensetzung. Basis für die Impfstoffentwicklung sind im Labor hergestellte, definierte Allergene des Bienen- und Wespengifts. Für die Schutzimpfung setzt die Immunologin auf ein bewährtes Wirkprinzip: eine Kombination allergieauslösender Proteine von Biene oder Wespe, deren Oberflächenstruktur verändert wird (sogenannte hypoallergene Derivate). Sie werden an eine Trägerstruktur gekoppelt, die verlässlich das Immunsystem alarmiert.

Die veränderten Signaturen der Allergene sollen nämlich im immunologischen Gedächtnis abgespeichert werden. Diese Schutzreaktion übernehmen Antikörper des Typs Immunglobulin G (IgG). Bei einem erneuten Stich würden die IgG-Antikörper, die Bindung der IgE-Antikörper an die Allergene blockieren und damit eine allergische Reaktion verhindern. „Wir wissen bereits, welche Proteine in dem Cocktail namens Bienen- oder Wespengift allergen wirken. Bei der Biene ist es komplexer als bei der Wespe. Es gibt nicht nur zwei Haupt-Allergene, auf welche die meisten Allergikerinnen und Allergiker reagieren, sondern auch Nebenallergene, die man in einer Impfung berücksichtigen müsste“, erklärt die Immunologin von Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung im Gespräch mit scilog.

Fokus auf die Oberfläche

Für die allergischen Beschwerden ist die Überreaktion der IgE-Antikörper verantwortlich. Diese binden an die Oberfläche der Insektengift-Allergene, die sie als Fremdkörper identifizieren. Was im Inneren der Allergene alles verstaut ist, ist für die Schutzimpfung also nicht so wichtig. In den vergangenen drei Jahren hat Irene Mittermann mit großem Aufwand die wichtigsten Insektengift-Allergene nachgebaut, unterschiedlich stark modifiziert und getestet. Das Anforderungsprofil an die hypoallergenen Derivate aus dem Labor ist hoch: „Die Kandidaten müssen ohne großen Aufwand herzustellen sein. Sie dürfen von IgE-Antikörpern nicht erkannt werden, sondern sollen stattdessen einen IgG-Schutz bewirken.“ Nur eine Handvoll der Haupt-Allergene von Biene und Wespe bestanden bisher beide Tests: mit dem Blutserum von genau charakterisierten starken Allergikerinnen und Allergikern und in Kaninchen als Modellorganismus. Es sind die ersten Schritte auf dem Weg zum schützenden Pieks vor dem Bienen- und Wespenstich.


Zur Person

Irene Mittermann ist Molekularbiologin und leitet die Arbeitsgruppe Molekulare Allergen-Charakterisierung am Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung der Medizinischen Universität Wien. Sie hat Genetik an der Universität Wien studiert und wechselte 2001 an die Medizinische Universität Wien, wo sie im Oktober 2014 habilitierte. Ihre Forschungsschwerpunkte sind die Insektengiftallergie und die Atopische Dermatitis.


Publikationen

Gattinger P, Mittermann I, Lupinek C, Hofer G, Keller W, Bidovec Stojkovic U, Korosek P, Kössler C, Novak N, Valenta R: Recombinant glycoproteins resembling carbohydrate-specific IgE epitopes from plants, venoms and mites, in: EBioMedicine 2019
Gattinger P, Lupinek C, Kalogiros L, Silar M, Zidarn M, Korosek P, Kössler C, Novak N, Valenta R, Mittermann I: The culprit insect but not the severity of allergic reactions to bee and wasp venom can be determined by molecular diagnosis, in: PLoS One 2018

Kommentare (1)

Sehr überzeugende Arbeit, ich freue mich auf die nächsten Ergebnisse. Weiterhin viel Erfolg in der Forschung an der Medizinischen Universität Wien.

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