DE2103519C3 - Impfstoffzubereitung zur oralen Pocken-Impfung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Impfstoffzubereitung zur oralen Pocken-Impfung.

Die natürliche Infektion an Pocken erfolgt über die Luftwege durch das Variola-Virus. Dieses vermehrt sich zuerst im Epithel des Bronchialbaumes der Lungen und in den dazugehörigen Lymphknoten, dann aber sehr bald und sehr stark in den Glissonschen Dreiecken der Leber. Etwa am 10. bis 12. Tag nach der Infektion ist die Virusvermehrung so weit fortgeschritten, daß dann das Virus ins Blut ausgestreut wird (sekundäre Uberlaufvirämie). Dabei kommt es zum Fieber. Etwa 2 Tage danach tritt der typische Pockenausschlao auf; die Haut ist also das End-Organ der Infektion.

An diesem End-Organ greift die bisher übliche »Schutzpocken-Impfung« (cutane Impfung) mit dem Vaccinia-Virus an; dieses Virus ist übrigens mit dem eigentlichen krankmachenden Erreger der Pocken, dem Variola-Virus, nicht identisch, sondern weist mit ihm lediglich eine Aniigen-Gemeinschaft auf. Es dürfte einleuchtend sein, daß eine erst an dem End-Organ einer Infektion angreifenden Impfung eine längst nicht so wirksame Immunisierung bewirken kann, wie wenn bereits am primären Vermehrungsort, z. B. den Glissonschen Dreiecken das Virus eine Barriere errichtet und womöglich schon dort eine sekundäre Uberlaufvirämie verhindert wird.

Ohne diese Zusammenhänge im einzelnen genau tu kennen, ist nun schon seit langem versucht worden, eine Pocken - Immunisierung auf oralem Wege zu bewirken. Es ist bekannt, daß es vor vielen Jahrhunderten in China und Indien bereits üblich war, Kindern und auch Erwachsenen Pocken-Schorf ru essen bzw. zerrieben als Schnupfpulver einzugeben. Diese Verfahren, die im allgemeinen nur eine leichte Erkrankung der Betroffenen zur Folge hatten, waren jedoch hinsichtlich ihrer Erfolge unsicher; vor allem aber stand diesen Verfahren die Tatsache entgegen, daß die auf diese Weise geimpften Personen das virulente Variola-Virus wieder ausschieden und damit die Umgebung in Gefahr brachten. Außerdem konnte es aber auch zu Infektionen an den Lippen, am Zahnfleisch und an den Mandeln kommen und dort zu unliebsamen Impfreaktionen mit Pustelbildung führen.

Beobachtungen über derartige unerwünschte Nebenwirkungen einer oralen Impfstoffaufnahme hatten zur Folge, daß diese Impfmethode von der Fachwelt abgelehnt wurde. Dies geht ganz eindeutig aus dem als Standardwerk zu betrachtenden »Handbuch der Schutzimpfungen« von A. Herrlich (Springer-Verlag, 1965, S. 207) hervor:

»Für den Menschen kommt eine orale Vaccination wegen der damit verbundenen Gefahr einer Schleimhautinfektion jedenfalls nicht in Frage«.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung dieses von der Fachwelt vertretenen Vorurteils die Nachteile der bisher bekannten Maßnahmen zur oralen Pocken-Impfung zu vermeiden und die dabei aufgetretenen Schwierigkeiten zu beheben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Impfstoffzubereitung zur oralen Pocken-Impfung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie in einer magensaftunlöslichen, luftdicht verschlossenen Kapsel den gefriergetrockneten Vaccnia-Impfstoff, oberflächenaktive, trocknende und konservierende Mittel sowie Quellmittel enthält.

Durch diese erfindungsgemäße Impfstoffzubereitung wird erreicht, daß
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a) eine Gefahr, daß durch aus dem Körper wieder ausgeschiedene Viren weitere Ansteckungen hervorgerufen werden, nicht besteht, da die hier verwendeten Vaccinia-Viren — im Gegensatz zu den gefährlichen Variola-Viren — durch die Coli-Bakterien im Darm vernichtet werden,

b) durch die Gefriertrocknung die Haltbarkeit des Virus verbessert wird,

c) durch Unterbringung des Impfstoffes in einer Kapsel eine Infektion von Mund und Rachen verhindert wird,

d) durch die besondere Ausbildung der Kapsel der Impfstoff zunächst vor dem Einfluß der Magensäure geschützt, dann aber nach Durchgang durch den Magen im Dünndarm unter der Einwirkung quellender Zusätze über große Flächen der Darmwandungen verteilt wird, und

e) durch den luftdichten Verschluß der Kapsel der Impfstoff als Trocken-Impfstoff lange Zeit lagerfähig bleibt.

Als Lösungsvermittler und trockene konservierende Substanzen können z. B. Dextran, Lactalbumin und Pepton dienen.

Durch trockene Quellsubstanzen, wie z. B. Stärke oder synthetische Quellmittel, wird bei Flüssigkeitszutritt, zusammen mit der Peristaltik des Darmes, eine großflächige Verteilung des Virus bewirkt. Zugleich wird dadurch eine punktförmige Einwirkung hoher Viruskonzentrationen vermieden; dabei werden zahlreiche Lymphknoten, die als Immunorgane wirken, mit dem Virus in Kontakt gebracht.

Als weitere Beimengung zu dem Kapselinhalt und auch, um der Kapsel die nötige Füllmenge und ein größeres Gewicht zu geben, können noch sonstige inerte Substanzen treten, z.B. Talkum oder aber z.B. Bariumsulfat, falls es darauf ankommt, den Weg der Kapsel im Körper unter dem Einfluß von Röntgenstrahlen zu verfolgen.

Eine Kapsel von etwa 8 mm Länge und 3 mm Durchmesser (sogenannte Standardkapsel 3) kann z.B. 10« bis 10⁷ Vaccinia-Viruspartikeln (VE), 230 mg durch Flammenhydrolyse gewonnene kolloidale Kieselsäure und 200 bis 300 mg Bariumsulfat oder Talkum enthalten. Um einen möglichen Fehler durch die Beschädigung einer einzelnen Kapsel auszugleichen, kann der Impfstoffgehalt pro Kapsel so erniedrigt werden, daß dann je Impfgang zwei bis sechs Kapseln (anstatt einer) mit insgesamt etwa 10⁷ Vaccinia-Viruspartikeln appliziert werden.

Voraussetzung dafür, daß der Inhalt der Kapseln im Dünndarm wirksam werden kann, ist, daß die Kapseln bis zu ihrer Verwendung luftdicht verschlos-

sen sied, von den Magensäften nicht angegriffen wer- Nur wenn der Adeno-Impfstoff vor dem Einfüllen

den, sich aber im Dünndarm auflösen. Vorteilhafter- in die Kapseln längere Zeit haltbar bleiben soll, wird weise werden zu diesem Zweck die Kapseln, mehr- er gefriergetrocknet; dabei erhält er Zusatzstoffe wie fach, in mindestens 5 Schichten, mit einem magen- 7, B. Magermilch, Gelatine und Serum-Albumin, die saftresistenten Lack (pro Kapsel etwa 30 bis 35 mg) 5 aber nur dazu dienen, das Virus in diesem Zustand überzogen. Dies kann vorteilhaft dadurch geschehen, zu schützen. Es fehlen also bei diesem Impfstoff die daß die Kapsel mehrmals nacheinander, freischwe- erfindungsgemäß dem Vaccinia-Virus in der erfinbend in einem Luftstrom, mit Lack besprüht wird. dungsgemäßen Kapsel beigegebenen konservieren-Damit wird ein lückenloses Abdecken der Kapsel den, trockenen Quellsubstanzen, und demzufolge ein sicherer Luft- und Feuchtigkeits- 10 Gegenüber der bisher üblichen cutanen Pockenabschluß erreicht. Für diesen Zweck hat sich z.B. ein Celluioseacetatphthalat-Lack gut bewährt. Auf diese Weise hergestellte Kapseln, die dann auch noch in Stanniolfolien eingeschweißt sein können, um Licht- und Sauerstoffzutritt sowie eine langsame Ab- 15 sorbtion der Luftfeuchtigkeit zu verhindern, sind mindestens 12 Monate lagerfähig, ohne an Wirksamkeit zu verlieren.

Die Erfindung besteht also in einer besonderen Impfstoffzubereitung speziell zu dem Zweck der ora- ao len Pocken-Impfung. An sich sind zwar Mittel und Methoden zur oralen Impfung (Schluckimpfung) für die Bekämpfung verschiedener anderer Krankheiten bekannt; diese Mittel und Methoden lassen sich aber — wie nachstehend dargelegt wird — für die Pokken-Immunisierung weder unmittelbar übernehmen noch geben sie irgendwelche Hinweise dafür.

So wird z. B. bei der Polio-Schluckimpfung gegen die Kinderlähmung bzw. bei der Tbc-Schutzimpfung mit dem von Calmette und Gu er in entwickelten Impfstoff (BCG), die beide mit gutem Erfolg angewendet werden, ein Tropfen des Impfstoffes direkt in die Mundhöhle eingegeben oder auf einem Stück Zucker dem Patienten angeboten. Da aber das Vaccinia-Virus, wie schon dargelegt, gegen Einflüsse der Magensäfte hochgradig empfindlich ist, läßt sich diese Impfmethode allein schon aus diesem Grund bei der Pocken-Impfung nicht anwenden.

Bei der oralen Impfung gegen Typhus und Paratyphus werden Bestandteile der Erreger, die jedoch magendarmresistent sind, in Form von Dragees verabfolgt, die sich im wesentlichen erst im Dünndarm lösen. Eine Verarbeitung des Pocken-Impfstoffes in Drageeform ist aber schon aus technischen Gründen nicht möglich, da dabei erhebliche Wirksamkeits-Verluste des Impfstoffes eintreten.

Schließlich ist es auch bekannt (vgl. US-PS 33 17 393), das die Luftröhrenentzündung hervorrufende Adeno-Virus in Kapseln zu verabreichen, die sich erst im Dünndarm auflösen. Entsprechend dieser 50 Methode müßte zur Pocken-Impfung das gefährliche und stark pathogene Variola-Virus in die Kapseln gefüllt werden, wobei die bei der Einnahme von Pokken-Schorf durch die Ausscheidungen auftretenden Gefahren bestehen würden. Irgendwelche Hinweise, 55 in einem solchen Fall etwa ein mit dem krankmachenden Virus nicht identisches anderes Virus in die Kapseln zu füllen, können dieser Veröffentlichung nicht entnommen werden, da diese speziell nur das Adeno-Virus betrifft, das nach dem Ausscheiden un- 60 aufgelöst, so daß ihr Inhalt freigegeben wird. In dieschädlich ist. Im übrigen wird der Adeno-Impfstoff sem Darmabschnitt werden Partikeln von Virusgröße immer erst kurz vor einer Impfung flüssig in Kapseln primär resorbiert, ohne dabei von den Darmfermengefüllt. Dieser Impfstoff bedarf daher in der Kapsel ten oder dem alkalischen Milieu des Darmes geschäweder einer eine längere Lagerzeit ermöglichenden digt zu werden. Mit Hilfe der beigegebenen Quell-Konservierung, noch braucht wegen seines flüssigen 65 substanzen wird der Kapselinhalt sehr rasch über Zustandes eine Quellsubstanz hinzugefügt werden, große Strecken des Dünndarms verteilt und kommt die erst im Dünndarm durch dessen Säfte wirksam mit dem gespreiteten immunologisch aktiven, lymwird. phatischen System der Peyerschen Plaques in Berüh-

Impfung ergeben sich bei der Pockenimmunisierung die nachstehenden Vorteile:

a) geringer technischer Aufwand bei der Durchführung der Impfung; nur Ausgabe der Kapseln an Stelle der bei der cutanen Impfung erforderlichen aufwendigen Maßnahmen (Impfmesser, Ausziehen der Patienten, Flamme zum Sterilisieren);

b) schnelle Durchführbarkeit der Impfung bei Abriegelungsimpfungen im Seuchenfall;

c) Fortfall von bei der cutanen Impfung auftretenden allergischen Nebenerscheinungen der Haut, die auch ein Mitreagieren des Zentral-Nervensysiems bedingen; demgegenüber ist die Unfähigkeit gerade des Magen-Darm-Traktes, mit Antigenen Neuroallergien hervorgerufen, für die Sicherheit der oralen Pockenschutzimpfung wesentlich;

d) Fortfall eines Provokationseffektes wie bei allen oralen Impfungen;

e) Anwendung eines Immunisierungsweges, der dem natürlichen Infektionsweg eher als bei der cutanen Pockenimpfung entspricht, so daß beim primären Angriff des Vaccinia-Impfvirus auf dieselben immunologischen Zentren, mit denen auch das infizierende pathogene Variola-Virus zusammentreffen muß, ein rascher Schutz der Impflinge einsetzt;

f) rascher Interferon-Anstieg, wodurch über den Weg der Interferon-Induktion die Vermehrung des pathogenen Variola-Virus noch im Initialzustand der Infektion eingeschränkt und damit die Streuung des pathogenen Virus bei Infizierten zeitlioh verkürzt und quantitativ eingeschränkt werden kann;

g) bessere Nutzung der eingebrachten Impfstoffmenge, da bei nüchterner Aufnahme der Impfkapsel die Resorption des Impfstoffes im Dünndarm die Impfstoffnutzung bei der cutanen Impfung, bei der nur etwa bis 1 °/oo der eingesetzten Vaccinia-Virus-Menge zur Wirkung kommt, wesentlich übertrifft.

Die vom Patienten geschluckte, erfindungsgemäße Kapsel wird nach dem Durchgang durch den Magen, dessen Säfte auf die Kapsel unwirksam bleiben, im oberen Dünndarm durch dessen Säfte in kurzer Zeit

rung, ohne daß dabei Schädigungen der Darmschleimhaui eintreten; das geschieht selbst nicht bei konzentriertem Auftragen des Impfstoffes oder bei experimentell zugefügten Darmwunden. Das Virus wird, wie Versuche zeigten, schnell resorbiert; es läßt sich bereits nach 3 Minuten in den Mesenterial-Venen nachweisen. Es gelangt dann über die mesenterialen Lymphknoten zu den funktionell als lymphatische Organe wirkenden Glissonschen Dreiecken der Leber. Da nun bei der natürlichen Pocken-Infektion gerade die Leber das primäre Hauptvermehrungsorgan des Varioia-Virus ist, von dem aus sekundär die Überlaufvirämie mit Streuung über den Blutweg einsetzt, ist es für den weiteren Verlauf der Pockeninfektion entscheidend, daß in der Leber unter dem Einfluß der erfindungsgemäßen Impfstoffzubereitung die Pockenstreuung abgeriegelt vnd die Variola-Virus-Vermehrung immunologisch eingeschränkt wird.

Beispiel 1

27 mg Vaccinia Virus Elstree mit etwa 9 mg Salzen aus dem Medium und 13 bis 15 mg Pepton (Zusatz zur Lyophilisation) und einem Virusgehalt von 6 · 10⁷ VE, 10 mg Talcum, 10 mg Dextran als oberflächenaktives Mittel und 10 bis 30 mg trockenes Amylum tritici als Füll- und Quell masse werden trocken verrieben und in eine Standard-Kapsel 3 eingefüllt, die nach dem Einfüllen durch einen Überzug mit Lack möglichst luftdicht verschlossen wird, wobei der Lacküberzug pro Kapsel etwa 30 bis 35 mg beträgt.

Es werden 1 oder 2 der vorstehend hergestellten Kapseln verabreicht.

Beispiel 2

50 mg Dermovaccine des Stammes Bern-München (sogenannter Rohimpfstoff mit Zelldetritus und Rinderprotein) und einem Virusgehalt von 10⁷ bis 10⁸ VE, etwa 10 mg Pepton als oberflächenaktives Mittel; und nach Belieben Zusätze von Amylum tritici, mikrokristalline Zellulose als Spreitmittel und inerte Füllstoffe werden wie in Beispiel 1 in eine Kapsel eingefüllt und im Sprühverfahren mit einer Lackschicht überzogen.

Es werden 1 bis 3 dieser Kapseln verabreicht.

Nachstehend wird in Form einer Tabelle eine Übersicht über Ergebnisse hinsichtlich der Antikörper-Titer bei vergleichenden Untersuchungen bei Verabreichung des oralen Impfstoffes und der üblichen cutanen Impfung wiedergegeben. Bei sämtlichen Versuchen kam der Impfstamm Elstree zur Anwendung. Die Titer geben die Serumverdünnung im Haemagglutinationshemmtest an.

Impfmethode	Positiv (Vo)	1:8	1:32	1:64	1:128	1:256
Epicutane Primovakzination w = 3C2**)	98	—	50	41	5	2
Orale Pockenimpfung mit 3 Kapseln n= 110	70	36	20	13	1	—
Orale Pockenimpfung mit 6 Kapseln η = 480	81	31	41	8	—	- ·)
Orale Pockenimpfung mit 12 Kap seln π = 84	85	30	48	7	—	—

*) Ein Titer von 1: 256 wurde nach der oralen Pockenimpfung mit Stamm Elstree nach Beispiel 1 mit 6 Impfkapseln, die eine Virusmenge von insgesamt 8-10⁷VE enthielten, erreicht. Es handelt sich aber nicht um eine Oralimpfung im engeren Sinne, da es infolge vorzeitigen Aufgehens bzw. Zerbeißens einer Kapsel zu einer vaccinalen Lippeneffloreszenz gekommen war; diese entspricht einer epicutanen Impfläsion.
**) η = Zahl der Probanden.

Wie die Werte in der Tabelle erkennen lassen, lie- rem Impfstoffeinsatz günstiger als bei den oral gen die Serum-Titer 3 Wochen p. V. bei den epikutan 5° Geimpften. Dafür aber erfogte die Immunisierung geimpften Versuchspersonen über denjenigen der bei den oral Geimpften ohne die übliche

Versuchspersonen über denjenigen der oral Geimpften. Ebenso ist die Angehrate bei den konventionell geimpften Erstimpfungen mit geringebei den oral Geimpften ohne die übliche »Impfkrankheit« d. h. Fieber, Abgeschlagenheit, lokale Entzündung am Impfort usw.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Iinpfstoffzubereitung zur oralen Pocken-Impfung, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer magensaftunlöslichen, luftdicht verschlossenen Kapsel den gefriergetrockneten Vaccinia-Impfstoff, oberflächenaktive, trocknende und konservierende Mittel sowie Quellmittel enthält.