Impfstoff - Vakzine
- Martin Döhring
- 17. März 2020
- 3 Min. Lesezeit
Aktualisiert: 12. Sept.
Mittlerweile wurde die mRNA Technologie etabliert, um mit einer Immunprovokation körpereigene Zellen zu veranlassen, Antikörper gegen Viren oder Krebszellen zu produzieren.
Analog verläuft die Antigen Präsentation mit Polypeptid Impfstoffen.
Alle Welt schaut jetzt nach der Option einer Vakzin, nachdem die WHO Covid-19 zur Pandemie erklärt hat. Nur ein Impfstoff kann verhindern, dass Menschen erkranken.
35 Firmen und Institutionen überschlagen sich förmlich darin, eine solche Vakzine herzustellen. Die erste, eine Biotech Firma aus Boston, will im April Menschenversuche starten.
Diese frühe Impfstoffentwicklung ist auch möglich, weil China sehr früh das Erbgut des Virus sequenziert hat und diese Information weitergibt.
Die Geschwindigkeit der Entwicklung von Prototypen ist gegeben durch die bisherigen Bemühungen, Impfstoffe gegen andere Coronaviren zu entwickeln, so die CEPI (Coalition for Epidemic Preparedness Innovations in Oslo).
Coronaviren haben bereits die Epidemien Sars 2002-04 in China verursacht mit ARDS (ernstes Atemwegssyndrom) und 2012 Mers in Arabien mit RS (Atemwegssyndrom).
Eine Firma aus Maryland (Novavax) hat die ehemaligen Impfstoffkandidaten wieder hervorgeholt und will im Frühling Versuche mit Menschen starten.
Moderna arbeitet am Mers an der US National Institute of Allergy and Infectious Diseases in Bethesda, Maryland. Sars-CoV-2 teilt sich mit Sars zwischen 80 und 90% des genetischen Materials.
Das Virus besteht aus einem RNA Streifen (Ribonukleinsäure / ausführende Geninformation) in einer sphärischen Proteinkapsel, welche außen mit Stacheln oder Spornen (spikes) versehen ist.
Diese Sporne docken an Rezeptoren der Oberfläche der Lunge an und erlauben so dem Virus, in die Zellen einzubrechen. In der Zelle angelangt, wird dieser vom RNA Code gezwungen, die Zellproduktion auf Virus Reproduktion umzustellen. Am Ende bricht die Zelle, stirbt, und setzt die Viren dabei frei.
Alle Vakzine arbeiten nach ähnlichen Grundprinzipien: Dem Immunsystem werden in geeigneter Form Virusbestandteile präsentiert, um das Immunsystem zu veranlassen, Antikörper dagegen zu produzieren.
Früher wurden echte Viren als Lebendvakzine benutzt. Geschwächte Versionen. Nur können diese ihre ursprüngliche Gefährlichkeit im Körper unter Umständen zurückgewinnen. Auch werden hohe Wiederholungsdosen benötigt, um den benötigten Sicherheitsgrad zu erhalten.
Das Novavox Vakzine arbeitet mit eine rekombinanten Technik. Die genetische Information vom Spike (Sporn) wird herausgearbeitet in Hefe oder Bakterien und diese produzieren große Mengen dieser Stacheln, als Impfstoff dienen diese, eine Immunantwort zu veranlassen. Auch Vakzine aus der genetischen Anweisung selbst wurden dargestellt. Dies macht Moderna und eine andere Boston Firma, CureVac, die Covid-19 Vakzine aus der Boten-RNA erzugen.
Klinische Versuche finden normalerweise in 3 Phasen statt. Die Impfstoffkandidaten könnten schließlich gesundheitsschädlich oder schlicht untauglich. Manche Virologen sagen, der Impfstoff kann deshalb erst in 18 Monaten fertig sein.
Und dann muss der Impfstoff in Massen hergestellt werden, sicher und ohne Qualitätsverlust.
Zwei weitere Methoden der Impfstoffproduktion bestehen jenseits von Hefen und Bakterien, und zwar einmal durch Hühnereier, oder anders in Zellkulturen. Es ist auch möglich, Tiere wie z.B. Hamster mit Viren zu beimpfen, und dann aus diesen die Antikörper zu gewinnen.
Das Problem besteht auch darin, sicherzustellen, dass alle diejenigen, die es benötigen, es auch bekommen.
Dies ist eine Länderübergreifende Herausforderung, und einige haben dafür Leitlinien entwickelt.
Im Szenario einer Grippe Pandemie würden die UK die Impfungen bei Mitarbeitern im Gesundheitswesen priorisieren und bei denen, die erhöhte medizinische Risiken aufweisen, darunter auch Kinder und schwangere Frauen, mit dem übergeordneten Ziel, die Erkrankungsraten und Todesraten möglichst so gering wie möglich zu halten.
Aber in einer Pandemie konkurrieren Länder plötzlich miteinander. In der 2009 H1N1 Pandemie konnten sich Vakzine nur wohlhabende Länder leisten. Aber es ist auch vorstellbar, Indien, der weltgrößte Vakzin Hersteller, entschließt sich, seine Vakzine nur für die eigene Bevölkerung vorzuhalten.
Es könnte auch so enden, das Vakzin ist erst verfügbar, wenn der Höhepunkt der Erkrankungswelle schon vorbei ist, und die Welle bereits verebbt ist.
Martin Döhring 2020
Die mRNA-Impfung ist ein elegantes und hochwirksames biologisches Prinzip. Sie nutzt die Maschinerie unserer eigenen Zellen, um eine schützende Immunantwort, einschließlich der Produktion von Antikörpern, zu erzeugen.
Hier ist die schrittweise Erklärung, wie eine mRNA-Impfung zur Erzeugung von Antikörpern funktioniert:
1. Die mRNA: Der Bauplan
Die Impfstoff-mRNA (messenger-Ribonukleinsäure) ist ein kurzes, synthetisch hergestelltes Molekül. Sie trägt nicht die gesamte Information für einen ganzen Erreger (z.B. das SARS-CoV-2-Virus), sondern nur den Bauplan für ein einziges, ungefährliches Virusprotein – das sogenannte Spike-Protein. Dieses Protein sitzt auf der Oberfläche des Virus und ist entscheidend für dessen Eintritt in unsere Zellen.
Um stabil zu sein und gut in die Zellen aufgenommen zu werden, ist die mRNA in kleine Fettkügelchen (Lipid-Nanopartikel) verpackt.
2. Schritt-für-Schritt im…
Erst im Herbst ist eine Aussage, ob es einen Impfstoff gibt, möglich.
Leider kann zur Stunde nicht gesagt werden, ob es überhaupt bislang einen aussichtsreichen Kandidaten als Impfstoff gibt.
Oxford will ab sofort einen Testimpfstoff gegen Corona an 10.000 Freiwillige verabreichen.
Der Impfstoff mRNA 1273 der Firma Moderna ist möglicherweise nicht wirksam genug. Laut Medienbericht erzielte die Vakzine eine serologische Immunantwort bei 7 von 45 Patienten. Das ist zu wenig.