Immunserum

Grundbegriff und Einsatzgebiete

Ein Immunserum ist eine Aufreinigung spezifischer Antikörper aus dem Blutserum immunisierter Säugetiere oder Menschen. Antikörper sind Eiweiße des Immunsystems, die bestimmte fremde Stoffe erkennen und markieren. Stammt das Serum von anderen Säugetieren, heißt es heterologes Immunserum; stammt es vom Menschen, heißt es homologes Immunserum.

Wenn ein Immunserum für eine passive Impfung hergestellt wird, spricht man speziell von Impfserum. Bei der Behandlung von Vergiftungen, etwa nach Schlangenbissen, wird der Begriff Antiserum verwendet. Heilserum ist ein veralteter Begriff für diese besondere Art von Serum. Immunseren werden außerdem gegen Infektionskrankheiten sowie in Forschung und medizinischer Diagnostik eingesetzt.

Herstellung

Für ein heterologes Immunserum werden Tiere, häufig Pferde, Rinder, Schafe oder Kaninchen, mit einem bestimmten Antigen geimpft. Ein Antigen ist ein körperfremdes Protein oder ein anderer Stoff, den das Immunsystem als fremd erkennt, zum Beispiel ein Krankheitserreger, ein Teil davon oder ein Gift. Das Immunsystem bildet daraufhin spezifische Antikörper gegen dieses Antigen.

Die Immunisierung wird mehrfach wiederholt, damit die Konzentration der spezifischen Antikörper steigt. Bei Giften, etwa von Giftschlangen, Skorpionen oder Spinnen, beginnt man mit einer kleinen Dosis und steigert sie langsam. So bildet das Immunsystem der Tiere Antikörper, ohne dass die Tiere gefährlich erkranken.

Homologe Immunseren vom Menschen stammen in der Regel aus natürlichen Kontakten mit Antigenen, zum Beispiel als Rekonvaleszentenserum nach erfolgreich ausgeheilten Erkrankungen. Nach der Immunisierung wird aus dem Blut Blutserum aufbereitet, das die spezifischen Antikörper enthält. Die Immunglobuline, also Antikörper-Eiweiße im Serum, werden anschließend mit biochemischen Verfahren weiter gereinigt.

Risiken und Aufbereitung

Die bei der passiven Impfung verabreichten Antikörper werden in der Regel aus menschlichem Blut hergestellt. Dabei können Antikörper aus bis zu 20.000 gepoolten, also zusammengegossenen, Blutkonserven extrahiert werden. Das birgt eine gewisse Gefahr der Krankheitsübertragung, besonders bei Krankheiten, deren Übertragungsweg nicht bekannt ist, zum Beispiel BSE. Auch bekannte Krankheiten wie HIV könnten bei unsachgemäßer Bearbeitung übertragen werden.

Tierische Antikörper, die beim Menschen eingesetzt werden sollen, zum Beispiel gegen Schlangengift oder Botulismus, werden fermentativ behandelt. Dadurch soll eine Immunreaktion gegen diese fremden Proteine verhindert werden. Das fertige Immunserum wird in Forschungseinrichtungen, Klinikabteilungen und Tropeninstituten bereitgehalten oder eingesetzt.

Passive Impfung in der Medizin

Bei der passiven Impfung, auch Serumtherapie, Serotherapie oder Serumbehandlung genannt, werden Antikörper direkt gespritzt. Eingeführt wurde diese Methode 1890 von Emil von Behring und Kitasato Shibasaburō, als sie ein Heilverfahren gegen Diphtherie entwickelten. Weitere frühe Anwendungen waren die Serumtherapie des Scharlachs durch Paul Moser 1902 sowie die Serotherapie der bazillären Dysenterie durch Rudolf Kraus und Robert Doerr 1904.

Der Vorteil der passiven Impfung ist die schnelle Wirkung: Der Körper muss nicht erst selbst Antikörper bilden, was bis zu einer Woche dauern kann. Bei einem Gift kann das Immunsystem je nach Konzentration außerdem überfordert sein. Die gespritzten Antikörper erkennen und markieren Erreger oder Giftstoffe sofort, sodass das Immunsystem des Patienten darauf reagieren und den Fremdkörper unschädlich machen kann.

Eine passive Impfung hält in der Regel nur wenige Wochen bis Monate an. Danach sind die „geliehenen“ Antikörper ausgeschieden oder abgebaut. Weil diese schnelle Behandlung das Immunsystem nicht dazu anregt, ein eigenes Immungedächtnis zu bilden, ist der Organismus bei einer späteren Infektion mit demselben Erreger wieder gefährdet. Deshalb ist die passive Impfung vor allem eine Notfallmaßnahme nach bereits erfolgtem Kontakt mit einem Erreger oder Gift, also eine Postexpositionsprophylaxe. Beispiele sind ein Verdacht auf Tetanus bei verunreinigter Wunde und unklarem Impfstatus sowie Tollwutgefahr nach Hundebissen.

Forschung und Diagnostik

In Forschung und Diagnostik nutzt man die hohe Spezifität von Antikörpern: Sie erkennen ihr Antigen sehr genau. Dadurch kann man ein Antigen, meist ein Protein, sichtbar machen oder messen. Polyklonale Antikörper aus Immunseren werden dabei wie bei der Herstellung beschrieben gewonnen; dies steht im Gegensatz zur Herstellung monoklonaler Antikörper.

Die gewonnenen Antikörper können direkt markiert werden, zum Beispiel mit einem Enzym, das ein Substrat in Farbe oder Chemolumineszenz umsetzt, mit Fluoreszenzfarbstoffen oder mit radioaktiven Isotopen. Alternativ weist man sie mit einem markierten Sekundärantikörper nach, der an den ersten Antikörper, den Primärantikörper, bindet.

Genannte Anwendungen sind Immunohistochemie zum Nachweis von Antigenen in Gewebeschnitten, ELISA zur Quantifizierung von Antigenen oder Antikörpern, ELISPOT zum Nachweis antikörper- oder antigensezernierender Zellen, FACS zur Quantifizierung von Zellen mit fluoreszenzgekoppelten Antikörpern sowie Western Blot, Supergelshift beziehungsweise EMSA, Schwangerschaftstest, Phagen-Display, Drugwipe-Test und Abzyme.