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Corona: Über die aktuellen mRNA-Impfstoffe und weitere Impfforschung

Wie die in Deutschland zugelassenen mRNA-Impfstoffe funktionieren, welche weiteren Impfstoffe entwickelt werden und was Begriffe wie Vektorimpfstoff, Totimpfstoff und mRNA-Impfung bedeuten

von Eva Tenzer, Carolin Collin, aktualisiert am 22.01.2021

Das Coronavirus SARS-CoV-2 ist für uns neu. Ein Jahr ist es her, dass erste Fälle beim Menschen auftraten. Unser Immunsystem muss sich erst dagegen wappnen. Inzwischen wurden in verschiedenen Ländern Impfstoffe gegen Covid-19 entwickelt, wie die durch das Virus ausgelöste Erkrankung heißt.

Am 21.12.2020 wurde von der Europäischen Kommision für den erste Impfstoff eine bedingte Zulassung genehmigt. Es ist der mRNA-Impfstoff BNT162b2 von BioNTech/Pfizer, der ebenfalls in der EU, Großbritannien, Israel, USA und weiteren Ländern bereits eingesetzt wird. In der EU soll er unter dem Namen "Comirnaty" vermarktet werden.

Am 07.01.2021 erfolgte ebenfalls die bedingte Zulassung eines weiteren Impfstoffes für die EU. Hierbei handelt es sich ebenfalls um einen mRNA-Impfstoff des US-Unternehmens Moderna, welcher bereits in den USA, Kanada und Israel zum Einsatz kommt.

Zugelassene mRNA-Impfstoffe in Deutschland: Für wen kommen Sie zum Einsatz?

Die Impfung gegen das Coronavirus wurde in Deutschland, der EU und einigen anderen Ländern begonnen. Als erster eingesetzt wurde der mRNA-Impfstoff von BioNTech/Pfizer, nun kommt ein weiterer mRNA-Impfstoff von Moderna hinzu.

Zunächst sollen Personengruppen mit besonders hohem Risiko für schwere oder tödliche Krankheitsverläufe die Impfung erhalten - sowie Gruppen, die beruflich besonders exponiert sind oder engen Kontakt zu Risikogruppen haben. Konkret werden zunächst Bewohner von Senioren- und Altenpflegeheimen und Menschen über 80 Jahre geimpft sowie medizinisches Personal, das die Hochrisikogruppen betreut oder selbst ein hohes Risiko hat, sich mit dem Coronavirus anzustecken. Aktuell werden zwei Impfdosen in einem Abstand von drei (BioNTech/Pfizer) beziehungsweise vier Wochen (Moderna) empfohlen.

Kurz erklärt: Was ist eine mRNA-Impfung?

Bei einer mRNA-Impfung verabreicht man einem Menschen gezielt bestimmte Teile des Coronavirus-Genoms in Form einer Boten-RNA. Dadurch bilden sich in dessen Körper bestimmte, für das Coronavirus typische Eiweiße, die zwar harmlos sind, gegen die der Körper aber sofort Antikörper bildet. Man leitet damit den menschlichen Körper quasi an, seinen eigenen Impfstoff zu produzieren. Auf diese Weise ahmt man also die natürliche Virusinfektion nach und aktiviert den körpereigenen Abwehrmechanismus. Eine ausführliche grafische Darstellung der Funktionsweise finden Sie weiter unten.

Wie viele Menschen wurden bereits in Deutschland geimpft?

Diese interaktive Karte zeigt, wieviele Menschen in den Bundesländern schon den zugelassenen mRNA-Impfstoff erhalten haben (einfach auf ein Bundesland tippen):

 

Das Paul-Ehrlich-Institut hat die Smartphone-App SafeVac 2.0 entwickelt, damit Geimpfte digital Auskunft darüber geben können, wie sie die Impfung vertragen haben. Somit können Teilnehmerinnen und Teilnehmer aktiv dazu beitragen, weitere Erkenntnisse über COVID-19-Impfstoffe zu gewinnen.

Über die Zulassung: Phasen der klinischen Prüfungen

Die Zulassung von Impfstoffen ist ein streng kontrollierter Prozess mit klaren gesetzlichen und regulatorisch-wissenschaftlichen Vorgaben.

Ist ein Impfstoff-Kandidat gefunden, prüfen Forscher im Tiermodell, ob tatsächlich Antikörper gebildet werden und ob diese das Virus hemmen (präklinische Phase). Darauf folgen vor der Zulassung die klinischen Studien, welche sich in drei Phasen gliedern. Zuvor muss in Deutschland eine Ethik-Komission darüber entscheiden, ob die geplanten Untersuchungen ethisch und rechtlich vertretbar sind.

In Phase I der klinischen Prüfung wird einer kleinen Gruppe von gesunden Freiwilligen (weniger als 100 Teilnehmer) der Impfstoff verabreicht. Es wird geprüft, ob der Impfstoff vor allem verträglich ist.

In Phase II wird nun an mehreren Hundert Teilnehmern versucht, mehr über die nötige Dosierung und mögliche Nebenwirkungen herauszufinden.

Die Phase III dient neben der Bestätigung der Konsistenz der industriellen Herstellung einer Bestätigung der Wirksamkeit und Sicherheit an einer Gruppe von mehreren Tausend bis Zehntausend Teilnehmern (siehe auch unseren Artikel "Corona: In fünf Schritten zum Impfstoff")

"Die Entwicklung eines Impfstoffs ist ein langwieriger, mühsamer Prozess, vor allem die klinische Prüfung für die Zulassung eines Kandidaten. Das geht nicht in ein paar Wochen", erklärt Becker.

Weitere Impfstoff-Kandidaten im Überblick

Aktuell gibt es drei Linien von Impfstoffkandidaten. Unserem Immunsystem werden immer bestimmte Teile von Sars-CoV-2 präsentiert (Antigene). Die Hoffnung ist, dass der Körper nun eigene Abwehrstoffe gegen die Bestandteile des Virus bildet und damit das eigene Immunsystem wappnet. Die unterschiedlichen Kandidaten nutzen dabei sehr verschiedene Antigenanteile und Ansätze.

 

  • mRNA/DNA-Impfstoffe
  • Lebendimpfstoffe mit Vektorviren
  • Totimpfstoffe

1.) mRNA/DNA-Impfstoffe: Typische Eiweiße zur Bildung von Abwehrstoffen

Neben dem bereits zugelassenen mRNA-Impfstoff von BioNTech gibt es nun den weiteren Impfstoff mRNA-1273 von Moderna. Auch ein weiteres deutsches Biotechnologieunternehmen aus Tübingen (CureVac) verfolgt denselben Ansatz.

Die Funktionsweise von mRNA-Impfstoffen wird am Beginn dieses Artikels beschrieben.

Diese Grafik erklärt die Funktionsweise von mRNA-Impfstoffen genauer:

Auf "Was passiert im Körper" klicken, um die Grafik aufzuklappen

2.) Verändertes Virus als Impfbasis (Vektorviren)

Die Forschenden des DZIF (Deutsches Zentrum für Infektionsforschung) haben ein harmloses Virus, das nicht krank macht, mit Bruchstücken des Corona-Virus gekoppelt. Ein sogenannter Vektor-Impfstoff, welcher an der Ludwig Maximillian Universität in München (LMU) entwickelt wurde. Der Plan: Wenn man das so veränderte Virus einem Menschen als Impfung verabreicht, kann dieser zwar nicht erkranken - doch das Immunsystem bildet Abwehrstoffe (Antikörper) gegen die Corona-Teile dieses "Impfvirus". So lernen die Immunzellen das neue Virus kennen und merken es sich als Ziel. Antikörper könnten den Betroffenen künftig vor einer Infektion mit dem richtigen Coronavirus schützen. Dieses Impfvirus wurde bereits vor mehr als 30 Jahren an der LMU als Impfstoff gegen Pocken entwickelt und ist inzwischen an über 12.000 Personen getestet worden. "Es ist ein bewährtes Vektorsystem, für das eine großtechnische Produktion bereits etabliert ist. Wir kennen das Nebenwirkungsprofil und die Immunogenität des Basis-Impfstoffs schon sehr gut", betont Professor Gerd Sutter, unter dessen Leitung an der LMU geforscht wurde. Auch künstlich hergestellte Masernviren oder Adenoviren werden als Impfstoff-Basis getestet.

Das Biotchnologieunternehmen IDT Biologica aus Dessau arbeitet mit dem DZIF zusammen und erlangte Ende September vom Paul-Ehrlich-Institut die Zulassung für seinen Vector-Impfstoff. Damit kann auch hier ein weiterer Impfstoffkandidat in die klinische Testphase starten (Stand 05.01.2021).

3.) Totimpfstoffe (inaktivierte Viren)

Mehrere Unternehmen arbeiten weltweit am klassischen Impfverfahren mit Totimpfstoffen. Hierfür werden inaktive Sars-CoV-2 Viren verwendet, welche zuvor so verändert wurden, dass sie sich nicht mehr vermehren können. Diese inaktivierten Viren werden vom Körper als "fremd" erkannt wodurch die eigene Immunreaktion in Gang gesetzt wird.

Tests an gesunden Menschen

Tests von weiteren Impfstoffkandidaten am Menschen laufen weltweit. Mehrere Studien hierzu finden sich auch in Deutschland. Laut WHO befinden sich aktuell 60 Impfstoffkandidaten in klinischer und 172 Kandidaten in prä-klinischer Erprobungsphase (Stand 05.01.2021).

 

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Wenn der Impfstoff dann da ist, geht es darum, wie er verteilt wird und wer sich als erstes impfen lassen sollte. Darüber spricht Professor Rüdiger von Kries, Mitglied der Ständigen Impfkommission am Robert Koch-Institut, im Interview (ab Minute 11:20).

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Weitere empfohlene Impfungen für Risikopatienten

Experten raten für Risikogruppen zusätzlich zur Grippe- und Pneumokokken-Impfung, unter anderem damit Patienten mit Fieber und Husten, möglicherweise sogar Atemnot, deren Ursache sowohl Covid-19, eine Influenza oder eine Lungenentzündung durch Pneumokokken sein kann, nicht Ressourcen beanspruchen, die dringend für Corona-Fälle gebraucht werden. Außerdem kann zu einer Influenza theoretisch eine Infektion mit SARS-CoV-2 hinzukommen, was vor allem für Risikopatienten gefährlich werden kann.

Wer zu einer Risikogruppe gehört (bei Pneumokokken sind dies beispielsweise bei den Erwachsenen unter anderem Personen ab 60 Jahren, mit einer Immunschwäche oder chronischen Atemwegskrankheiten) und sich impfen lassen will, sollte aber vorher unbedingt in der Arztpraxis anrufen, um zu klären, ob Impfstoff verfügbar ist und wie gewährleistet wird, dass er bei der Impfung nicht mit Personen mit einem Atemwegsinfekt oder gar einem Verdacht auf eine Infektion mit dem neuartigen Coronavirus in Kontakt kommt.

Quellen:

  • Robert Koch Institut, COVID-19 und Impfen, Stand 30.12.20 Online: https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/Impfen/ImpfungenAZ/COVID-19/COVID-19.html (abgerufen am 05.01.2021)
  • NaLI, Nationale Lenkungsgruppe Impfen, Impfstoffentwicklung und Zulassung. Online: https://www.nali-impfen.de/impfstoffe-sicherheit/impfstoffentwicklung-und-zulassung/ (abgerufen am 05.01.2021)
  • NaLI, Nationale Lenkungsgruppe Impfen, Sachstand der SARS-CoV-2-Impfstoffentwicklung, Stand 22.12.20 Online: https://www.nali-impfen.de/impfstoffe-sicherheit/stand-der-sars-cov-2-impfstoffentwicklung/(abgerufen am 05.01.2021)
  • Robert Koch Institut, STIKO-Empfehlung zur Covid-19-Impfung, Stand 22.12.20. Online: https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2021/Ausgaben/02_21.pdf?__blob=publicationFile (abgerufen am 05.01.2021)
  • Robert Koch Institut, STIKO: Schutzimpfungen während COVID-19, Impfung gegen Japanische Enzephalitis. Online: https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2020/Ausgaben/18_20.pdf?__blob=publicationFile (abgerufen am 05.01.2021).
  • Paul-Ehrlich-Institut, Coronavirus Sars-CoV-2. Online: https://www.pei.de/DE/newsroom/dossier/coronavirus/coronavirus-node.html (abgerufen am 05.01.2021)
  • Paul-Ehrlich-Institut, COVID-19 und Impfen: Antworten auf häufig gestellte Fragen (FAQ), Stand 30.12.2020. Online: https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/COVID-Impfen/gesamt.html;jsessionid=78ABE714C00A6167766A8D2EBD066C8F.internet082 (abgerufen am 05.01.2021)
  • World Health Organization, Draft landscape of COVID-19 candidate vaccines, Stand 09. September 2020. Online: https://www.who.int/publications/m/item/draft-landscape-of-covid-19-candidate-vaccines (abgerufen am 05.01.2021)
  • Charité Reasearch Organization, Weltweite Impfstoffansätze gegen COVID-19 & Corona-Impfstudien bei der CRO in Berlin. Online: https://studien.charite-research.de/impfstoffansaetze-coronavirus-covid-19-impfstudien-berlin (abgerufen am 05.01.2021)
  • DGAP.de, CurVac, Stand 20. August 2020. Online: https://www.dgap.de/dgap/News/corporate/curevac-curevac-und-europaeische-kommission-fortgeschrittenen-gespraechen-ueber-die-bereitstellung-von-bis-millionen-dosen-eines-potenziellen-mrnabasierten-covidimpfstoffs/?newsID=1390115 (abgerufen am 15.09.2020)
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung, Corona: Das ist der Stand bei der Impfstoff-Entwicklung, Stand 08.12.2020. Online: https://www.bmbf.de/de/corona-das-ist-der-stand-bei-der-impfstoff-entwicklung-11152.html (abgerufen am 05.01.2021)
  • Deutsche Apotheker Zeitung (DAZ), Curevac startet mit mRNA-Impfstoff in Phase IIa, Stand 30.09.2020. Online: https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2020/09/30/curevac-startet-mit-naechster-impfstoff-phase (abgerufen am 09.10.2020)