mRNA-Impfstoff gegen Lungenpest: Israelische Forscher „wollen vorbereitet sein“

In Kürze:

Lungenpest ist eine der tödlichsten Krankheiten der Geschichte und kursiert bis heute in verschiedenen Teilen der Welt.

Vergangenen Freitag, den 11. Juli, meldeten die Gesundheitsbehörden im US-Bundesstaat Arizona einen weiteren Todesfall.

Ein Impfstoff auf mRNA-Basis gegen die Pest haben Forscher der Universität Tel Aviv in Tierstudien erfolgreich getestet.

Als Biowaffe der Stufe 1 listet die WHO den Pesterreger Yersinia pestis.

Im mittelalterlichen Europa forderten mehrere Pestwellen Millionen Opfer. Die Pest ist eine bakterielle Infektion, deren Erreger Yersinia pestis durch den Biss von infizierten Flöhen übertragen wird. In der Natur verbreitet sich der Erreger so zwischen Nagetieren wie Präriehunden und Ratten, kann aber auch Haustiere befallen – und auf den Menschen überspringen.

Die Pest ist jedoch nicht nur eine der tödlichsten Krankheiten der Geschichte, sondern auch der Gegenwart. So verzeichnen die Gesundheitsbehörden weltweit immer wieder Pestwellen, etwa 2017 auf Madagaskar mit über 200 Todesfällen.

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Auch in westlichen Ländern einschließlich der USA gibt es nahezu jedes Jahr mehrere Fälle. Die jüngste Meldung stammt vom 11. Juli aus dem US-Bundesstaat Arizona und bezieht sich auf die tödlichste Form der Pest, die Lungenpest, die direkt von Mensch zu Mensch übertragen werden kann. Weitere Details, einschließlich der Identität des Toten und wo oder wie er sich infiziert hat, teilten die Verantwortlichen nicht mit.

Registrierte Pestfälle weltweit 2013–2018. Foto: CDC

Impfstoff gegen Lungenpest

Auch im rund 12.000 Kilometer entfernten Israel beschäftigt die Pest die Menschen, genauer gesagt die Forscher der Universität Tel Aviv und des Israel Institute for Biological Research. Das Team um Prof. Dan Peer, Vizepräsident für Forschung und Entwicklung der Universität Tel Aviv, blickt jedoch positiv auf ihre jüngsten Meldungen: Sie haben erstmals einen Impfstoff gegen die Lungenpest entwickelt, der in ersten Studien an Mäusen eine 100-prozentige Wirksamkeit verspricht.

In der vorangegangenen Studie haben wir einen Impfstoff für eine Form der Pest entwickelt, die über die Haut übertragen wird, zum Beispiel durch Flohbisse. In der aktuellen Studie haben wir ein viel ehrgeizigeres Ziel gewählt: die Lungenpest, eine Atemwegserkrankung, die sich von Mensch zu Mensch ausbreitet“, sagte Prof. Peer.

Dr. Uri Elia, Hauptautor der Studie, ergänzte:

Die Krankheit wird durch ein Bakterium namens Yersinia pestis verursacht, gegen das es in den westlichen Ländern keinen zugelassenen Impfstoff gibt. Dieses Bakterium ist hochgradig ansteckend und extrem tödlich, was es zu einer ernsten Bedrohung macht.“

Tatsächlich ist die Pest heute mit Antibiotika gut behandelbar, allerdings muss dies rechtzeitig erfolgen. Bereits eine Nacht „Unwohlsein“ kann dabei über Erfolg und Misserfolg der Behandlung und letztlich über Leben und Tod entscheiden. Bestehende Wirkstoffe schützen – bei schlechter Verträglichkeit – lediglich vor Beulenpest und über einen geringen Zeitraum von bis zu einem halben Jahr.

Peer und Kollegen ist es nun gelungen, die Wirkung deutlich auszuweiten und erreichten „nach zwei Impfstoffdosen einen 100-prozentigen Schutz gegen die Lungenpest“. Die geimpften und mit der Pest infizierten Tiere erkrankten selbst nach Gabe einer tödlichen Dosis des Pesterregers „überhaupt nicht mehr“.

Vorbereitung auf Pandemie und Biowaffe

Der Pesterreger wird in der Geschichte schon länger erforscht, sowohl aus medizinischer als auch militärischer Sicht, und er wurde auch als Biowaffe eingesetzt. Ein Umstand, der auch den Forschern der Universität Tel Aviv bekannt ist. So sagte Dr. Elia, dass die Gefahr einer Pestpandemie weiterhin gegeben sei. Und weiter:

Dieses Bakterium ist hochgradig ansteckend und extrem tödlich, was es zu einer ernsten Bedrohung macht. Darüber hinaus ist dieses Bakterium ein potenzieller Erreger des Bioterrorismus. Sollte einer unserer Feinde versuchen, es gegen uns einzusetzen, wollen wir mit einem Impfstoff vorbereitet sein.“

Die amerikanische Gesundheitsbehörde CDC führt den Erreger unter den Top 3 des sogenannten Dreckigen Dutzends, zu dem auch Pocken, Milzbrand und Botulinum – umgangssprachlich Botox – gehören. Die Einstufung der WHO ist gleichlautend.

Biowaffen dieser höchsten Priorität sind einfach freizusetzen oder leicht von Mensch zu Mensch übertragbar, verursachen schwerste Krankheitsbilder und weisen eine hohe Tödlichkeit auf. Im Fall einer zu spät oder unbehandelten Lungenpest liegt diese bei etwa 90 Prozent. Weil Ausbrüche jener Krankheiten – ob natürlich oder absichtlich – Panik und möglicherweise soziale Unruhen auslösen können, erfordern sie besondere Maßnahmen und die Vorbereitung des Gesundheitsschutzes zur Eindämmung.

Obwohl der Einsatz von Biowaffen im Rahmen des Genfer Protokolls seit 1925 völkerrechtlich verboten ist, wurden sie in der jüngeren Geschichte mehrfach eingesetzt. Das gilt auch für den Pesterreger, der Berichten zufolge auch vom „Islamischen Staat“ erforscht wurde.

Von der Corona-Impfung inspiriert

Bei dem vom Team des Instituts für biologische Forschung und der Universität Tel Aviv entwickelten Impfstoff handelt es sich um einen mRNA-basierten Wirkstoff, der über Lipid-Nanopartikel verabreicht wird. Allerdings sind mRNA-Impfstoffe in der Regel gegen Viren wirksam, nicht aber gegen Bakterien wie die Pest. Dr. Elia erklärte diesbezüglich:

„Viren sind auf eine Wirtszelle angewiesen, um zu überleben und sich zu vermehren. Sie infizieren die Zelle mit einem RNA-Molekül (mRNA), das Anweisungen für die Herstellung viraler Proteine enthält. Das Virus nutzt die Zelle als Fabrik, um sich zu vermehren. […] Bei Bakterien ist das jedoch anders: Sie produzieren ihre eigenen Proteine und sind nicht auf menschliche Zellen angewiesen. Außerdem unterscheiden sich die Proteine von Mensch und Bakterium aufgrund ihrer unterschiedlichen evolutionären Entwicklung stark von unseren.“

Im Jahr 2023 entwickelten die Forscher eine einzigartige Methode, um das bakterielle Protein in einer menschlichen Zelle so zu produzieren, dass das Immunsystem es als echtes bakterielles Protein erkennt und so lernt, sich dagegen zu wehren. Dieses Wissen nutzte das Team um Prof. Peer und Dr. Elia nun, um einen wirksamen mRNA-Impfstoff gegen Bakterien zu entwickeln und zeigte in Tiermodellen, dass es möglich ist, mit einer einzigen Dosis wirksam gegen die Krankheit zu impfen.

Zudem hoffen die Forscher, dass ihre Arbeit auch zum Schutz gegen andere tödliche Krankheiten Anwendung finden kann. Bis dahin seien jedoch noch zahlreiche weitere Studien nötig.

Die Ergebnisse erschienen am 10. Juli 2025 in der Fachzeitschrift „Advanced Science“.