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Grippeimpfung: Eine gegen alle

Weltweit tüfteln Forscher an Impfstoffen, die vor mehr Viren schützen sollen als bisher. Das Hauptproblem löst das allerdings nicht: Zu wenige Menschen lassen sich piksen

von Dr. Achim Gerald Schneider, 11.09.2020
Produktion Grippe Virus bei GSK in Dresden - Glaxo Smith Kline. Eier. Grippevirus Forschung

Beimpfung: Eine Spezialmaschine spritzt das Grippevirus in Hühnereier. In ihnen werden die Erreger anschließend vermehrt


Es war im Winter 2018, Dr. Jürgen Rissland erinnert sich gut. Die Beatmungsgeräte wurden knapp, geplante Operationen mussten abgesagt werden. "Wir brauchten genügend Intensivbetten für Grippepatienten", erzählt der Mediziner vom Uniklinikum des Saarlandes. Es war die Grippewelle 2017/18, die heftigste seit drei Jahrzehnten. Atemgeräte wurden für viele Patienten zu Lebensrettern – für manche aber kam jede Hilfe zu spät.

Ein Schicksal hat den leitenden Oberarzt am Institut für Virologie besonders berührt. "Ein Kind kam am Donnerstag zu uns, es starb am Sonntag." Ohne irgendeine Vorerkrankung, trotz bester Versorgung. Fälle wie diese gab es damals in vielen Kliniken in Deutschland. Niemand konnte die heftige Epidemie vorhersehen.

Anzahl kommender Influenzaerkrankungen nicht abschätzbar

"Die Erreger sahen unspektakulär aus, unterschieden sich kaum von den bislang bekannten", sagt Dr. Thorsten Wolff, Leiter des Fachgebiets InfluenzaViren und weitere Viren des Respira­tionstraktes am Robert-Koch-Institut (RKI) in Berlin. Es handelte sich um sogenannte Influenza-B-Viren. Wenige Veränderungen in ihrem Erbgut machten sie für die menschliche Immunabwehr nahezu unsichtbar – und daher so gefährlich. In den Atemwegen vieler Infizierter vermehrten sich diese Erreger gut.

25 100 Menschen starben 2017/18 an Influenza und ihren Folgen. Insgesamt erkrankten rund neun Millionen, 5,2 Millionen waren arbeitsunfähig oder blieben auf ärztlichen Rat daheim. Rund 60 000 mussten ins Krankenhaus, viele auf Intensivstationen.

"Leider haben wir keine Kristallkugel", sagt Wolff. Sonst wüssten er und seine Kollegen am RKI, wie eine Grippesaison verlaufen wird. Auch für dieses Jahr ist nur eines ziemlich sicher: Die Epidemie wird im Januar an Fahrt gewinnen, im Februar oder März ihren Höhepunkt erreichen. Doch wie viele Menschen erkranken, kann derzeit niemand abschätzen. Normalerweise variiert die Anzahl der Patienten zwischen einer und sieben Millionen. In der Grippesaison 2017/18 waren es neun Millionen, jeder neunte Bundesbürger war betroffen.

Impfungen senken das Risiko einer Ansteckung. Auch wenn sie Erkrankungen nicht sicher verhindern können, lohnen sie sich und werden für bestimmte Personengruppen dringend empfohlen. "Sie schützen vor schweren Verläufen und verhindern somit Leiden, Siechtum und Tod", sagt Professor Klaus Cichutek, Leiter des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI) in Langen bei Frankfurt am Main. Das Bundesinstitut führt die Oberaufsicht über Impfstoffe in Deutschland.

Produktion Grippe Virus bei GSK in Dresden - Glaxo Smith Kline. Eier. Grippevirus Forschung

RKI analysiert Abstriche von Atemwegsinfektionen

Für den Schutz gegen Influenza werden diese Stoffe jedes Jahr neu hergestellt. Immer gibt es einen Wettlauf mit der Zeit. Er beginnt im Winter, mitten in der Grippezeit. Überall auf der Nordhalbkugel beobachten Experten dann besonders intensiv, welche Viren gerade kursieren. Auf dieser Basis gibt die Weltgesundheitsorganisation (WHO) Ende Februar bekannt, welche Erreger in den Impfstoff für die nächste Saison kommen sollen.

Weil meist mehr als ein Virustyp zirkuliert, dienen drei oder vier Er­reger-Stämme als Grundlage. So will man alle potenziellen Viren der kommenden Saison erwischen und dem Abwehrsystem der Geimpften die Chance geben, einen guten Schutz dagegen aufzubauen.

Die Wacht über die Grippeviren in Deutschland obliegt dem RKI. Vor allem von Oktober bis April nimmt hier ein Team die Erreger schwerer Atemwegsinfektionen ganz genau unter die Lupe. Die Virologen stützen sich dazu auf ein bundesweites Netz erfahrener Haus- und Kinderärzte. Diese schicken an das Institut Abstriche aus dem Rachen von Patienten mit Influenza-Symptomen.

Auf dem Gipfel der Grippewelle sind die Wartezimmer der Arztpraxen voll von solchen Patienten. Das zeigt ein Index, den die Arbeitsgemeinschaft Influenza wöchentlich erhebt. Auf einen Blick ist hier auf einer Deutschlandkarte zu erkennen, wo die Epidemie am heftigsten wütet.

"Auf dem Höhepunkt der Saison finden wir in über 70 Prozent der Proben tatsächlich Influenza-Viren", berichtet Wolff. Heißt: Die meisten der hustenden, schnupfenden und fiebrigen Patienten in den Arztpraxen haben tatsächlich die Grippe – nicht nur eine einfache, in der Regel harmlose Erkältung. Zu Spitzenzeiten analysiert das RKI-Team täglich bis zu 200 Patientenproben, entschlüsselt das Erbgut der Viren bis auf den letzten Baustein. Wolff: "Für uns bedeutet das Überstunden und Urlaubssperre."

Neues Jahr, neuer Influenza-Impfstoff

Ein paar Monate später arbeiten dann die Fabriken der Hersteller auf Hochtouren. Anfang Herbst müssen für die nächste Saison Hunderte Millionen Impfstoffdosen bereitstehen. "Sobald die WHO entscheidet, wie sich der Impfstoff zusammensetzt, laufen unsere Prozesse an", sagt Dr. Jacqueline Schönfelder, Pharmazeutin und Leiterin der Fabrik von GlaxoSmithKline (GSK) in Dresden.

Ausgangsmaterial ist je Virenstamm rund ein halber Milliliter Erreger aus einem Labor der Weltgesundheits­organisation. Die Probe wird vermehrt und das Material mit einer speziellen Maschine auf 360 000 Hühnereier täglich verteilt. Drei Tage werden die Viren in den Eiern vervielfältigt und anschließend geerntet – alles unter strenger Qualitätskontrolle. "Wir testen unter anderem auf potenzielle Verunreinigungen. Erst dann können wir das Material freigeben", sagt Schönfelder. "Die Eier, die Erreger und auch die Reagenzien, mit denen wir den Wirkstoffgehalt des Produkts gewährleisten, sind biologischer Natur. Das ist viel komplexer als Ta­blettenpressen", so Schönfelder.

Grippe Impfstoff Produktion Virus Dresden GSK Glaxo Smith Kline

Fast alle Präparate entstehen in Eiern, derzeit wächst nur ein Impfstoff in Zellkulturen. "Die Herstellung in Hühnereiern ist ein sehr ausgeklügeltes System. Das führt zu einer schnellen und verlässlichen Produktion großer Mengen", sagt PEI-Leiter Cichutek. Schätzungen zufolge werden weltweit jährlich rund 500 Millionen Hühner­eier für die Impfstoffproduktion benötigt. Zum Vergleich: Etwa ebenso viele Eier werden in Deutschland in nur zwei Wochen gegessen.

Für die Grippesaison 2019/2020 hat das Paul-Ehrlich-Institut insgesamt 21,2 Millionen Dosen für Deutschland freigegeben. Fünf Pharmafirmen haben jeweils einen Impfstoff produziert: Abbott Biologicals, GlaxoSmithKline, MedImmune, Sanofi Pasteur und Seqirus. Ob man diesmal die richtigen Viren getroffen hat, kann niemand sagen. Das wird sich erst im Lauf der Epidemie herausstellen. Längst nicht immer lag man in der Vergangenheit mit den Prognosen richtig.

Zum Beispiel bot die Zusammensetzung in der Saison 2018/2019 kaum Schutz gegen sogenannte H3N2-Grippeviren. Deshalb traf die WHO diesmal ihre Wahl für den letzten Impfstoff-Bestandteil erst Ende März 2019 und damit später als sonst. RKI-Experte Wolff: "Es zirkulierten zwei Linien auf ähnlich hohem Niveau. Da wollte man abwarten, welche sich durchsetzt." Viel länger können die Verantwortlichen ihre Entscheidung nicht hinauszögern. Fünf Monate brauchen die Hersteller, um ihre Impfstoffe zu produzieren und in den Handel zu bringen.

Vierfach- statt Dreifach-Schutz

Auch 2017/18 lag man bei einer Komponente daneben. Ein anderes Influenza-Virus als vermutet verursachte die meisten Erkrankungen – und Todesfälle. Im Vierfach-Impfstoff, für den sich die Ständige Impfkommission damals bereits ausgesprochen hatte, wäre mehr Schutz enthalten gewesen. Grundsätzlich ist bei vier statt drei Komponenten die Wahrscheinlichkeit höher, die richtigen Erreger zu treffen. Doch erst seit Herbst 2018 wird die Vierfach-Variante in Deutschland von den Krankenkassen gezahlt, und alle Patienten können davon profitieren. "Es wäre gut gewesen, wenn die Impfkommission ihre Empfehlung dazu schon ein Jahr vorher abgegeben hätte", sagt Wolff. Die WHO rät bereits seit 2013 zum Vierfach-Schutz.

Der RKI-Experte wehrt sich allerdings dagegen, den Impfstoff für die heftige Epidemie vor zwei Jahren verantwortlich zu machen. "Das wird immer wieder in den Medien so transportiert, doch es ist nicht wahr." Zwar war der Schutzeffekt tatsächlich geringer als in anderen Jahren, aber nicht so schlecht wie häufig dargestellt. Laut Wolff zeigen Berechnungen: Der neue Vierfach-Schutz kann die Zahl der Arztbesuche in einer durchschnittlichen Influenza-Saison nur um 200 000 bis 400 000 senken – im Vergleich zum bisherigen Dreifach-Impfstoff. Da zählten Experten während einer durchschnittlichen Grippewelle bisher ein bis sieben Millionen Arztbesuche.

Virologen wollen mehr erreichen. "Unser Traum ist ein Universal-Impfstoff, also einer, der gegen alle Influenza-Viren wirkt", sagt Wolff. Momentan haben Grippeimpfstoffe allenfalls einen Schutz­effekt von knapp über 60 Prozent. Überall auf der Welt arbeiten Forscher an Verbesserungen. Ein Etappensieg wäre schon, wenn die Impfabstände größer würden und Impfwillige sich nicht jedes Jahr aufs Neue piksen lassen müssten.

Ein wichtiger aktueller Forschungsansatz: die Viren an Strukturen packen, die stabiler sind, sich seltener und nicht so umfassend verändern. Zum Beispiel am sogenannten Nucleoprotein im Inneren oder am M2-­Eiweiß in der Membran. Auch das Hämagglutinin (Grafik Seite 58) haben Experten im Visier. Das Eiweiß sieht aus wie ein Pilz mit Kopf und Stiel. Der extrem variable Kopf dient als Basis aller bisherigen Impfstoffe. Der Stiel hingegen verändert sich kaum und unterscheidet sich zwischen den Virenstämmen wenig. Damit ist er ein Kandidat für künftige Impfstoffe. Ob einer dieser Forschungsansätze zum Erfolg führen wird, ist bislang noch nicht abzusehen. "Erste klinische Studien an Freiwilligen überprüfen die Immunreaktionen auf diese Strukturen", urteilt Cichutek vom PEI. Auf absehbare Zeit bleibt es deshalb bei den aktuellen Schutzmöglichkeiten.

Impfquote soll erhöht werden

Viele Experten sehen das Hauptproblem beim Influenza-Schutz ohnehin ganz woanders: Zu wenige Menschen in Deutschland lassen sich impfen. Bei Senioren ab 60 Jahren liegt die Quote bei 35 Prozent, bei chronisch kranken Menschen sogar darunter.

Offenbar fällt es schwer, Menschen von der Wichtigkeit dieser Impfung zu überzeugen. Diese Erfahrung macht auch Dr. Anja Kwetkat bei ihrem Klinikpersonal. "Ich höre die üblichen Vorurteile." Das Gefühl, die Impfung hätte einen krank gemacht. Oder die Behauptung, trotz Impfung krank geworden zu sein. "Doch wenn man genau nachfragt, deutet das Erzählte eher auf eine ordentliche Erkältung hin", berichtet die Direktorin der Klinik für Geriatrie am Uniklinikum Jena und Sprecherin der Arbeitsgemeinschaft Impfen der Deutschen Gesellschaft für Geriatrie. Zudem werden Erwachsenen sowieso nur Totimpfstoffe gespritzt. Diese können prinzipiell keine Influenza auslösen.

Immerhin konnte Kwetkat 90 Prozent ihrer Ärzte für die Grippeimpfung gewinnen. Beim übrigen Personal liegt der Anteil deutlich niedriger. Ähnlich verhält es sich überall in Deutschland. Laut einer aktuellen RKI-Umfrage in 171 Krankenhäusern ließ sich nur jeder zweite Beschäftigte in der Saison 2018/2019 gegen Influenza impfen. Bereits deutlich mehr als ein Jahr zuvor, als die Quote noch bei 39 Prozent lag. Die schwere Grippewelle von 2017/18 hat hier Überzeugungsarbeit geleistet. Hätten sich damals alle Personen impfen lassen, denen das offiziell empfohlen wird, wären nicht 25 100 Menschen gestorben, sondern nur rund die Hälfte, so eine Schätzung des RKI.