Die sich selbst ausbreitende Impfstoffforschung könnte außer Kontrolle geraten, warnen Experten

Stellen Sie sich ein Zukunftsszenario vor, in dem ein gefährliches neues Virus in Schimpansen entdeckt wird. Um zu verhindern, dass sich dieses Virus auf den Menschen ausbreitet, beschließen Biologen, zahlreiche wilde Schimpansen absichtlich mit einem übertragbaren Impfstoff zu infizieren – einem infektiösen, im Labor gezüchteten Virus, das seinen Wirt immunisiert, anstatt ihm Schaden zuzufügen. Die jetzt geimpften Schimpansen stellen für den Menschen keine Gefahr mehr dar.

Diese Lösung klingt zu gut, um wahr zu sein, und genau das ist das Problem, warnen Wissenschaftler in einem neuen Policy Forum , das heute in Science veröffentlicht wurde. Sich selbst ausbreitende Impfstoffe sind potenziell gefährlich und schwer zu handhaben und „genetisch zu instabil, um sicher und vorhersagbar außerhalb geschlossener Einrichtungen verwendet zu werden“, schreiben die Autoren unter der Leitung von Filippa Lentzos vom King's College London und Guy Reeves vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie.

Dies ist nicht nur ihre Meinung, argumentieren die Autoren. Vielmehr ist es eine „evidenzbasierte Norm“, die es seit Jahrzehnten gibt, aber diese „Norm scheint jetzt in Frage gestellt zu werden“, schreiben sie. Das Ergebnis ist laut dem Bericht ein erhöhtes Potenzial für „riskante Forschung an im Labor modifizierten, sich selbst ausbreitenden Viren“. Dies könnte zu einer Normalisierung des Konzepts und schließlich zu einer realen Nutzung ohne die entsprechenden Schutzmaßnahmen führen, argumentieren die Wissenschaftler.

„Die Forschung zu sich selbst ausbreitenden Impfstoffen geht weiter, obwohl es an neuen Informationen mangelt, die langjährige evidenzbasierte Normen in Virologie, Evolutionsbiologie, Impfstoffentwicklung, Völkerrecht, öffentlicher Gesundheit, Risikobewertung und anderen Disziplinen zwingend widerlegen würden“, so die Biologen schreiben.

Impfstoffe, die sich wie eine Krankheit ausbreiten, sind zweifellos ein wirksames Konzept. Sie könnten verwendet werden, um Tiere vor Krankheiten zu schützen und/oder zu verhindern, dass sie für Menschen gefährliche Viren beherbergen. Im Jahr 2020 plädierten die Biologen Scott Nuismer und James Bull, beide von der University of Idaho, in einem Artikel mit dem Titel „Selbstverbreitende Impfstoffe zur Unterdrückung von Zoonosen“ für genau diesen Ansatz. (Unter sich selbst verbreitendem Virus verstehen Wissenschaftler ein Virus, das künstlich modifiziert wurde, um eine gewünschte Funktion zu erfüllen, während es seine Fähigkeit zur Ausbreitung zwischen Wirten beibehält.)

Durch die Nutzung der Verbreitungskraft von Viren könnten Wissenschaftler biologische Wirkstoffe entwickeln, die sich schnell in einer Zielpopulation vermehren, wobei die Viren bestimmte Aufgaben erfüllen, z. B. die Abgabe von Impfstoffen oder die Sterilisierung invasiver Arten. In den späten 1980er Jahren versuchten sich australische Forscher mit im Labor modifizierten, ansteckenden Viren und verwendeten mehrere Ansätze, um Füchse, Mäuse und Kaninchen auszurotten, so die Zeitung.

Konzeptueller – und sicherlich kontroverser – könnte diese Strategie auch zur Verbreitung von Impfstoffen unter Menschen eingesetzt werden.

Wie das Papier hervorhebt, hat das Interesse an dieser Biotechnologie in den letzten Jahren erheblich zugenommen, wobei die Europäische Union (über ihr Programm Horizon 2020), die US National Institutes of Health und die US Defense Advanced Research Projects Agency alle derzeit Programme durchführen um ein breites Spektrum möglicher Anwendungen zu erkunden.

Lentzos, Reeves und Kollegen sagen, es sei an der Zeit, auf die Bremse zu treten und die Konsequenzen dieser Forschung und all der beweglichen Teile zu berücksichtigen, die erforderlich sind, damit so etwas funktioniert. Es sei nicht sofort klar, argumentieren sie, dass sich selbst verbreitende Viren eingedämmt oder aus einer Umgebung entfernt werden können, sobald sie freigesetzt wurden, oder wer für das Biokontrollmittel verantwortlich wäre, falls sich das Virus unerwartet verhalten oder nationale Grenzen überschreiten sollte.

Befürworter der Idee sagen, dass diese Viren so modifiziert werden könnten, dass sie eine kurze Lebensdauer haben oder nicht mehr mutieren können, aber „es bleibt experimentell zu testen, ob [Manipulationen] gleichzeitig die Übertragbarkeit der Virusreplikation so weit einschränken könnten, dass sie als kontrollierbar wahrgenommen werden könnten Aufrechterhaltung einer ausreichenden Übertragbarkeit, um als Impfstoffe in ständig dynamischen Umgebungen als nützlich angesehen zu werden“, heißt es in dem Bericht.

In Bezug auf die Verwendung übertragbarer Impfstoffe zur Begrenzung der Ausbreitung von Krankheiten von Tieren auf Menschen sagen die Wissenschaftler, dass „die überwiegende Mehrheit der derzeit existierenden Virusarten von der Wissenschaft nicht beschrieben wird“, was es „sehr schwierig macht, sich vorzustellen, wie der beträchtliche Aufwand für die Entwicklung erforderlich ist und Test-Impfstoffe, die sich selbst ausbreiten, könnten einzelne Virusarten, die in Wildtieren zirkulieren, identifizieren und dann priorisieren.“ Dass Viren ständig mutieren, mache diese Aufgabe umso beschwerlicher, fügen sie hinzu.

Als Bedarf fordern die Autoren verschiedene Absicherungen, Kosten-Nutzen-Analysen und Maßnahmen wie die Regulierungsaufsicht. Dies würde „eine konzertierte globale Governance-Bemühung mit kohärenter regionaler, nationaler und lokaler Umsetzung“ beinhalten. Der Aufsatz schlägt vor, dass die nationalen Regierungen ihre Gesetzgebung und Richtlinien zu diesem Thema aktualisieren, während die Entwickler und Geldgeber dieser Forschung „umfassende und glaubwürdige regulatorische Wege formulieren, durch die sie glauben, dass die Sicherheit und Wirksamkeit von sich selbst ausbreitenden Ansätzen etabliert werden könnte“.

In einer E-Mail sagte Bull, Co-Autor des Papiers von 2020, das sich für die Erforschung dieser Biotechnologie einsetzt, dass die Autoren des neuen Berichts „mehrere gültige Punkte ansprechen“, und er stimmt zu, dass „eine informierte behördliche Aufsicht unerlässlich ist“, und fügte hinzu, dass „die Öffentlichkeit Akzeptanz ist auch wichtig.“

„Bis wir vorläufige Studien zu übertragbaren Impfstoffen (in geschlossenen Umgebungen) durchführen, werden wir nur wenige Beweise haben, auf die wir geschätzte Risiken und Vorteile stützen können“, sagte Bull gegenüber Gizmodo. „Es ist zu erwarten, dass frühe Arbeiten zu übertragbaren Impfstoffen die theoretischen Möglichkeiten untersuchen, von denen viele niemals praktikabel oder, wie weitere Arbeiten zeigen könnten, niemals sicher sein werden.“

Um vorsichtig voranzukommen, empfahl Bull konservative Ansätze, wie z. B. die Schaffung eines Impfstoffs aus einem gutartigen Virus, das bereits in einer Zielpopulation existiert, im Gegensatz zur Modifikation eines ansonsten schädlichen Virus. Auch die Arbeit an Gene Drives , einer verwandten Technologie, bei der modifizierte Organismen eine ganze Spezies entwickeln, könnte hilfreich sein. „So wie die Entwickler von Gene Drives auf behördliche Bedenken reagiert und neue Designs mit begrenztem Verbreitungspotenzial erfunden haben, wird erwartet, dass Investitionen in Laborstudien über übertragbare Impfstoffe auch zu Methoden führen werden, die Risiken mindern“, argumentierte Bull.

Die Idee übertragbarer Impfstoffe könnte im Stich gelassen werden, sei es aufgrund technischer Probleme, Sicherheitsbedenken oder mangelnder öffentlicher Akzeptanz. Aber natürlich ist eine engagierte Forschungsaufmerksamkeit erforderlich, da die potenziellen Vorteile – und Risiken – immens sind.

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