Rino Rappuoli (Italien)
Gewinner des Europäischen Erfinderpreis 2017
Kategorie: Lebenswerk
Sektor: Biotechnology
Unternehmen: Sclavo SPA (Italien), Chiron SPA, (USA) Novartis Vaccines and Diagnostics S.r.l. (Deutschland)
Patentnummern: EP0322533, EP0232229, EP1223975, und viele weitere
Erfindung: Impfstoffe der nächsten Generation gegen Hirnhautentzündung (Meningitis), Keuchhusten und andere Infektionen
Dank Rino Rappuoli konnten Infektionskrankheiten wie Diphterie, bakterielle Hirnhautentzündung und Keuchhusten in den Industrieländern praktisch ausgerottet werden. Im Laufe seiner mehr als vier Jahrzehnte umspannenden Forschungstätigkeit hat der italienische Mikrobiologe Pionierarbeit auf dem Gebiet der "Konjugatimpfstoffe" geleistet. Diese haben eine ganz neue Generation von Schutzimpfungen hervorgebracht, die heute Millionen von Menschen auf der ganzen Welt verabreicht werden.
Bevor die bahnbrechenden Erfindungen Rappuolis zum Einsatz kamen, enthielten Impfstoffe "abgeschwächte" Versionen echter Krankheitserreger, die den Körper zur Bildung von Antikörpern anregten. Diese Methode, die bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts gebräuchlich ist, bietet allerdings keinen Schutz vor aggressiven Infektionen, wie sie zum Beispiel durch Meningokokken ausgelöst werden - das Bakterium, das für die infektiöse Hirnhautentzündung verantwortlich ist. Rappuolis "Konjugatimpfstoffe" basieren auf einem ganz anderen Ansatz. Sie werden mithilfe von biotechnologischen Verfahren im Labor designt, indem bakterielle Fragmente an Trägerproteine gekoppelt werden. Dadurch wird eine starke Immunantwort hervorgerufen.
Die Impfstoffe, die Rappuoli in seiner Zeit am Sclavo-Forschungszentrum in Italien entwickelte, bieten ein bis dato unerreichtes Schutzniveau. Sie werden mittlerweile zur Standardimmunisierung gegen eine Vielzahl von Infektionskrankheiten wie Hirnhautentzündung, Diphterie und Keuchhusten, oder gegen Bakterien wie Haemophilus influenzae und Helicobacter eingesetzt. Mit diesen Vakzinen werden heute Jahr für Jahr Millionen von Menschen geimpft.
Rappuoli gilt als einer der Väter der zellulären Mikrobiologie. Diese Gebiet verbindet die Zellbiologie mit der Mikrobiologie. Mithilfe seiner Verfahren - darunter auch eine Methode, die als "umgekehrte Impfstoffentwicklung" bezeichnet wird - wurden 1999 die weltweit ersten Impfstoffe entwickelt, die auf Genomforschung beruhten - eine Revolution in der Impfstoffentwicklung.
Gesellschaftlicher Nutzen
Die Bedeutung von Rappuolis Erfindung kann gar nicht genug betont werden: Millionen von Menschen wurden mittlerweile im Rahmen von Routineimpfprogrammen mit seinen Vakzinen geimpft. Nachdem sein Impfstoff gegen Pertussis (Keuchhusten) 1993 von dem in Kalifornien ansässigen Biotechnologieunternehmen Chiron erstmals auf den Markt gebracht worden war, konnte die Krankheit innerhalb von nur 24 Monaten in Italien ausgerottet werden.
Rappuoli schrieb weiterhin Geschichte, als er Ende der 1990er-Jahre erstmals Impfstoffe für sämtliche Serogruppen der Meningokokken-Meningitis (A, B, C, Y und W-135) entwickelte und patentieren ließ. Die Impfung gegen Meningitis C wurde daraufhin in England ins nationale Impfprogramm aufgenommen. Nach zwei Jahren war die Krankheit praktisch verschwunden. 2015 wurde auch Meningitis B ins Impfprogramm aufgenommen. Gesundheitsexperten kamen kürzlich zu der Einschätzung, dass die Impfung in 95 Prozent aller Fälle erfolgreich ist. Die Meningitis grassiert weiterhin in unterentwickelten Regionen. Dort sind jedes Jahr immer noch schätzungsweise 1,2 Millionen Menschen von invasiven Meningokokken-Erkrankungen (IMD) betroffen.
Wirtschaftlicher Nutzen
Bexsero, Rappuolis Impfstoff gegen Meningitis, wurde für das Unternehmen GlaxoSmithKline, das die Lizenz dafür hat, zum Blockbuster. 2016 stieg der Umsatz mit Bexsero auf 465 Mio. EUR - fast dreieinhalb mal soviel wie im Jahr 2015 (136 Mio. EUR). In England und anderen europäischen Ländern gehört die Impfung mit dem Konjugatimpfstoff gegen Pneumokokken (PVC) zum Standardimpfprogramm für Säuglinge und Kleinkinder, und in den USA wurden im Jahr 2014 82,9 Prozent aller Kinder im Alter von 19 bis 35 Monaten damit geimpft.
Experten des Markforschungsunternehmens Transparency Market Research bezifferten den globalen Umsatz mit Meningokokken-Impfstoffen 2013 auf 1,36 Mrd. EUR und prognostizierten bis 2022 einen Anstieg auf 4 Mrd. EUR. Dabei sind Konjugatimpfstoffe und durch umgekehrte Impfstoffentwicklung hergestellte Vakzine die großen Wachstumstreiber auf diesem Markt. Man geht davon aus, dass bis 2022 etwa 71 Prozent (2,8 Mrd. EUR) des Gesamtvolumens auf diese Stoffe entfallen.
Rino Rappuoli mit Fachzeitschrift über Impfung
Rino Rappuoli
Rino Rappuoli mit Schaubild seines Impfstoffes gegen Meningokokken B
In Rappuolis "Konjugatimpfstoffen" werden ganz bestimmte Teile von Bakterienzellen, die als "Polysaccharide" bezeichneten Oberflächenzucker, an Trägerproteine gekoppelt ("konjugiert").
Diese Trägerproteine - beispielsweise ein nicht toxisches Diphterie-Protein - sind notwendig, da die Oberflächenzucker alleine bei Kindern und Säuglingen keine Immunantworten hervorrufen. Durch ein im Labor durchgeführtes, gezieltes genetisches Verfahren, die sogenannte "ortsspezifische Mutagenese, durch die eine Mutation in einer DNS-Sequenz hervorgerufen wird, sind die Proteine nicht mehr toxisch.
Ende der 1990er-Jahre führte Rappuoli dann die revolutionäre Technologie der "umgekehrten Impfstoffentwicklung" ein: Damit mussten Impfstoffe nicht mehr auf der Grundlage im Labor gezüchteter Bakterien hergestellt werden, sondern konnten nun am Computer entworfen werden. Die Sequenzierung des Genoms von Bakterien wie dem Meningococcus B ermöglichte es Rappuoli, solche Komponenten zu kombinieren, die zum Aufbau von Immunität führen, während er solche, die schädliche Wirkungen auslösen, "stilllegte".
Die Erfinder
Während eines Forschungsstipendiums am Forschungszentrum Sclavo, einem italienischen "Thinktank" auf dem Gebiet der Immunisierung, wurde Rino Rappuoli als junger Mann in die Welt der Zellbiologie eingeführt. Bei Forschungsaufenthalten an der Harvard- und der Rockefeller-Universität lernte er modernste gentechnische Verfahren kennen, die er weiterentwickelte und damit seine durchschlagenden Erfolge erzielte.
Rappuoli ist bei 150 europäischen Patentfamilien, für die die Patente bereits erteilt wurden oder die Verfahren noch laufen, als Erfinder genannt. Er hat 650 wissenschaftliche Abhandlungen, 60 Reviews und 39 Buchkapitel verfasst. Heute ist er wissenschaftlicher Leiter bei dem weltweit aktiven Pharmahersteller GlaxoSmithKline Vaccines. Aktuell liegt sein Forschungsschwerpunkt darauf, Impfstoffe gegen das Respiratory-syncytial-Virus (RSV), das Cytomegalovirus sowie gegen neu entstehende Infektionskrankheiten zu finden.
Rappuoli hat für seine bahnbrechende Arbeit auf den Gebieten der Impfstoffentwicklung und der genetischen Forschung zahlreiche Auszeichnungen erhalten, darunter der Paul-Ehrlich- und der Ludwig-Darmstaedter-Preis (1991), die italienische Goldmedaille des öffentlichen Gesundheitswesens (2005) sowie die "Albert B. Sabin Gold Medal (2009). Auf dem "Terrapinn World Vaccine Congress" 2013 wurde er in der "Weltrangliste" der Personen, die auf dem Gebiet der Impfstoffe den größten Einfluss ausgeübt haben, auf Platz 3 gewählt.
Wussten Sie das?
Der Anblick der unvollendeten Fassade der Kathedrale von Siena war es, der Rappuoli bereits in jungen Jahren zum Kampf gegen Infektionskrankheiten anregte. Denn dieses nie zu Ende geführte Bauwerk erinnert in eindringlicher Weise an das Jahr 1348, als eine Pestepidemie die Einwohnerzahl der Stadt innerhalb von nur drei Monaten von 100 000 auf 30 000 dezimierte.
Noch bis vor etwa 100 Jahren starben jedes Jahr Millionen von Menschen an Krankheiten, die heute durch Impfungen vollständig verhindert werden können. Rappuolis Vakzine nehmen ihren Platz in der Riege der Schutzimpfungen ein - beispielsweise gegen die Pocken, die Tuberkulose oder die Kinderlähmung - die die Welt zu einem sichereren Ort gemacht haben.
Rappuoli ist besorgt über die potenziell verheerenden Folgen einer zukünftigen Grippepandemie. Brauchte der "Schwarze Tod" im 14. Jahrhundert noch ein ganzes Jahr, um sich auszubreiten, so können sich Krankheiten wie die in letzter Zeit mehrfach ausgebrochene Vogelgrippe heute aufgrund des Flugverkehrs innerhalb von wenigen Tagen auf der ganzen Welt verbreiten. Glücklicherweise brauchen auch die Wissenschaftler heutzutage nicht mehr so lange, um neue Impfstoffe zu entwickeln - und das haben wir Rino Rappuoli zu verdanken.