
Impfen? – Geschichte, Fakten, Unterschiede!

Edward Jenner

Pockenvirus
Quelle: cdc


Quelle: Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 18885– 18897
Vor allem jetzt in der Coronakrise haben 2 weitere Typen eine breite Aufmerksamkeit bekommen:
5) Genbasierte Impfstoffe, mRNA basierte Vakzine
Die am weitesten fortgeschrittene Variante von genetischen Impfstoffen ist die sogenannte mRNA basierte Impfung. Dabei handelt es sich ebenfalls um Impfstoffe, die keinen vollständigen Krankheitserreger enthalten. Mit Hilfe von ausgewählten genetischen Informationen des Erregers (z.B.: für das Spike Protein des SARS-CoV-2 Virus) soll der Körper dazu gebracht werden, Antigene zu bilden und so eine Immunantwort auszulösen.
Ein kurzer Exkurs: Das Erbgut wird in Form von DNA gespeichert. Um sie in Proteine umsetzen zu können, muss eine Vermittlerin, die sogenannte mRNA oder Boten-RNA gebildet werden. Diese wird anschließend in Proteine übersetzt. mRNA ist kein Bestandteil des eigentlichen Erbgutes. Eine Veränderung des Erbguts durch mRNA ist quasi ausgeschlossen.
mRNA ist ein kurzlebiges Molekül und wird nach der Umsetzung in Proteine sehr schnell abgebaut. Um die Stabilität in der Zelle zu verbessern, wird für eine Impfung die mRNA mit natürlich vorkommenden Bestandteilen leicht modifiziert.
Bei mRNA basierten Impfstoffen wird diese modifizierte virale oder bakterielle mRNA zusammen mit Hilfsstoffen in den Wirtsorganismus eingebracht. Die RNA muss dann mit Hilfe der Hilfsstoffe (typischerweise einem Lipidnanopartikel, vereinfacht gesagt einem Fett Tröpfchen, das die RNA umhüllt, vor vorzeitigem Abbau schützt und auch die Aufnahme in Zellen fördert) zuerst in einzelne Körperzellen eindringen, in Proteine umgewandelt werden und kann damit die gewünschte Immunantwort auslösen.
Momentan gibt es 2 zugelassene mRNA Impfstoffe gegen COVID-19 (BNT162b2 von Pfizer/Biontech und mRNA-1273 von Moderna entwickelt), die beide eine mRNA Kopie eines Oberflächenproteins des SARS-CoV-2 Virus (des Spike Proteins) verwenden, um einen Impfschutz gegen COVID 19 auszulösen. Es gibt hier auch kein Risiko, durch die Immunisierung eine Erkrankung auszulösen, da keine funktionellen Viruspartikel gebildet werden können. Es wurde bereits in früheren Jahren damit begonnen, mRNA-basierende Impfstoffe gegen andere Erkrankungen wie Grippe, Tollwut, Zikavirus, Cytomegalie-Virus und auch Krebs sehr intensiv zu erforschen. Einige davon wurden auch bereits erfolgreich am Menschen im Hinblick auf ihre Sicherheit, Verträglichkeit und Wirksamkeit getestet, sind aber noch nicht zugelassen.

6) Vektorbasierte Impfstoffe
Eine weitere Klasse von Impfstoffen sind die vektorbasierten Impfstoffe. Als Vektoren werden speziell modifizierte Viren bezeichnet die als Verpackung für die eigentlichen Erregerbestandteile (z.B: das Spike-Protein) dienen gegen die man impfen möchte.
Vektoren können selber keine Erkrankung auslösen da diese von allen krankheitsverursachenden Genen befreit wurden. Bisher wurden verschiedene Viren als Vektoren entwickelt, darunter zum Beispiel spezielle Adenovirusformen, der Masernvirus oder der Vacciniavirus.
Es gibt zwei Haupttypen von solchen Impfstoffen:
„Nicht replizierende“ Vektorimpfstoffe können zwar eine Zelle infizieren aber keine neuen Viruspartikel herstellen. Das führt nur zu einer lokalen Infektion.
„Replizierende“ Vektorimpfstoffe produzieren auch neue Viruspartikel in den von ihnen infizierten Zellen, und infizieren dann neue Zellen, die auch das Impfstoffantigen bilden.
Indem der Vektorimpfstoff Zellen infiziert und sie anweist, große Mengen an Antigen herzustellen, die dann eine Immunantwort auslösen, ahmt er eine natürliche Infektion nach. Dies hat den Vorteil, dass eine effektive Immunantwort auch ohne weitere Adjuvantien ausgelöst wird. Der Schutz könnte daher länger andauern als bei konventionellen Totimpfstoffen.
Ein Beispiel für einen viralen Vektorimpfstoff ist der Ervebo-Impfstoff gegen Ebola. Im Fall von COVID-19 gibt es einen vektorbasierten Impfstoff, AZD1222. Dieser von Astra Zeneca/Oxford University hergestellte Impfstoff basiert auf einem „nicht replizierenden“ Adenovirusvektor von Schimpansen und trägt ebenso wie die vorher beschrieben mRNA Impfstoffe die genetische Information für das SarsCoV-2 Spike Protein um einen effektiven Schutz vor COVID19 zu induzieren.

Quellen:
www.historyofvaccines.org/timeline/all
www.cdc.gov/media/subtopic/images.htm als Quelle
Persönliche Infos:
Dr. Markus Mandler, Molekularbiologe; mehr als 15 Jahre Erfahrung in der Erforschung und Entwicklung verschiedener Medikamentenformate; vor allem von Impfstoffen gegen Alzheimer und Parkinson und von mRNA-basierten Medikamenten.