Impfstoff gegen die tödliche superbug Klebsiella wirksam in Mäusen

Wissenschaftler haben produziert und getestet, die in Mäusen einen Impfstoff, schützt gegen ein quälend superbug: ein hypervirulent form von den Bakterien Klebsiella pneumoniae. Und they’ve getan, indem Sie genetisch zu manipulieren eine Harmlose form von E. coli-Bakterien, berichten Forscher an der Washington University School of Medicine in St. Louis und VaxNewMo, ein St. Louis-basierte Start.

Klebsiella pneumoniae verursacht eine Vielzahl von Infektionen, einschließlich seltenen, aber lebensbedrohlichen Leber, Atemwege, Blutkreislauf und anderen Infektionen. Wenig ist darüber bekannt, wie genau Leute infiziert werden, und die Bakterien sind ungewöhnlich geschickt darin, den Erwerb von Resistenzen gegen Antibiotika. Der Prototyp-Impfstoff, die details, von denen published online Aug. 27 in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, Mai, bieten einen Weg, um Menschen zu schützen, gegen eine tödliche Infektion, die schwer zu verhindern und zu behandeln.

„Für eine lange Zeit, Klebsiella war in Erster Linie ein Problem in der Krankenhaus-Einstellung, so dass, obwohl der Resistenzen war ein echtes problem in der Behandlung dieser Infektionen, die Auswirkungen auf die öffentlichkeit beschränkt wurde“, sagte co-Autor David A. Rosen, MD, PhD, assistant professor von Kinderheilkunde und von molekularen Mikrobiologie an der Washington University. “Aber jetzt sehen wir Klebsiella – Stämme sind virulent genug, um zu verursachen, die Tod oder schwere Krankheit bei gesunden Menschen in der Gemeinschaft. Und in den letzten fünf Jahren, die wirklich beständig bugs und die wirklich virulenten bugs begonnen haben, zu verschmelzen, so dass wir beginnen zu sehen, Resistenzen, hypervirulent Stämme. Und das ist sehr beängstigend.“

Hypervirulent Stämme von Klebsiella verursacht, Zehntausende von Infektionen in China, Taiwan und Süd-Korea im letzten Jahr, und die Bakterien verbreiten sich auf der ganzen Welt. Etwa die Hälfte der infizierten Menschen mit hypervirulent, Medikamenten-resistenten Klebsiella sterben. Zwei Typen in allem – bekannt als K1 und K2 sind verantwortlich für 70 Prozent der Fälle.

Rosen; senior-Autor Christian Harding, PhD, ein co-Gründer von VaxNewMo; der erste Autor Mario Feldman, PhD, associate professor für molekulare Mikrobiologie an der Washington University und einer der co-Gründer von VaxNewMo; und Kollegen beschlossen, einen Impfstoff gegen die zwei häufigsten Stämme von hypervirulent Klebsiella. Das Bakterium ist die äußere Oberfläche ist beschichtet mit Zucker, so die Forscher entwickelt eine glycoconjugate Impfstoff aus diesen Zuckern verknüpft, um ein protein, das hilft, den Impfstoff effektiver machen. Ähnliche Impfstoffe haben sich hervorragend bewährt zum Schutz der Menschen gegen tödliche Krankheiten wie bakterielle meningitis und Typhus.

„Glycoconjugate vaccines zählt zu den wirksamsten, aber traditionell werden Sie haben viel beteiligt, der chemischen Synthese, der ist langsam und teuer“, sagte Harding. „Wir haben ersetzt, die Chemie, die Biologie durch die Konstruktion von E. coli zur Synthese für uns.“

Die Forscher genetisch veränderte harmlosen Stamm von E. coli, die Umwandlung in winzige biologische Fabriken in der Lage am Laufenden Band das Eiweiß und Zucker benötigt für den Impfstoff. Dann verwendeten Sie eine andere bakterielle Enzym zum verknüpfen der Proteine und Zucker zusammen.

Zum testen der Impfstoff, den die Forscher Gaben Gruppen von 20 Mäusen, die drei Dosen des Impfstoffs oder placebo an zwei-Wochen-Abständen. Dann sind Sie herausgefordert, die Mäuse mit etwa 50 Bakterien entweder K1 oder K2 Typ. Frühere Studien hatten gezeigt, dass nur 50 hypervirulent Klebsiella Bakterien sind genug, um zu töten eine Maus. Im Gegensatz dazu, dauert es Millionen von klassischen Klebsiella – die Art und betrifft die hospitalisierten Menschen – werden ebenso tödlich.

Die Mäuse, die empfingen, die placebo, 80 Prozent infiziert mit dem K1 geben und 30 Prozent eine Infektion mit dem K2 Typ gestorben ist. Im Gegensatz dazu, von den geimpften Mäusen, 80 Prozent infiziert mit K1 und alle infizierten mit K2 überlebt.

„Wir sind sehr glücklich mit, wie effektiv dieser Impfstoff wurde,“ Feldman sagte. „Wir arbeiten up-scaling der Produktion und die Optimierung des Protokolls, so können wir bereit sein, den Impfstoff zu nehmen, die in klinischen Studien bald.“

Das Ziel ist, einen Impfstoff zu erhalten, bereit für den menschlichen Gebrauch, bevor die hypervirulent Stämme beginnen, die Krankheit verursachen, in der auch eine größere Anzahl von Menschen.

„Als Kinderarzt möchte ich sehen, die Menschen bekommen, Immunität, um diesen Fehler so früh wie möglich,“ Rosen sagte. “Es ist immer noch selten in den Vereinigten Staaten, aber angesichts der hohen Wahrscheinlichkeit zu sterben oder mit schweren schwächenden Krankheit, ich denke, man könnte argumentieren, zum impfen alle. Und bald haben wir vielleicht keine Wahl haben. Die Zahl der Fälle steigt, und wir gehen auf den Punkt zu bringen, brauchen wir zum impfen alle.“