• 30.09. - 02.10.2021
  • Messe Wien

Covid-19-Impfstoffe: Die drei Kandidaten und ihre Wirkungsweise

Tot-, Vektorbasiert- und mRNA-Impfsoff:  Diese drei Kandidaten befinden sich derzeit am Tisch der europäischen Zulassungsbehörde. Welche Unterschiede es gibt und wann der Impfstoff zugelassen wird.  

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Ein echtes Vorzeigebeispiel internationaler Zusammenarbeit: die Entwicklung eines Covid-19-Impfstoffes

Die Entwicklung eines Covid-19-Impfstoffes ist wohl ein echtes Vorzeigebeispiel internationaler Zusammenarbeit. Die Schnelligkeit der Entwicklung liegt, laut Alexander Herzog, Generalsekretär der Pharmig, vor allem im enormen Maß der Kooperation zwischen Industrie, Institutionen und Organisationen. Renée Gallo-Daniel, Präsidentin des Verbandes der Impfstoffhersteller (ÖVIH) ergänzt: „Außerdem wurden ja bereits mit SARS und MERS erste Erfahrungen gesammelt, man konnte also bereits auf Basisforschung zurückgreifen.“

Plattformtechnologie, ein bereits ankerkanntes Baukastenprinzip

Zudem kämen sogenannten Plattformtechnologien zur Anwendung. Eine Art Baukastenprinzip, bei dem gleiche Grundstrukturen und Technologien (Plattformen) verwendet werden und nur die erregerspezifische Komponente ausgetauscht wird. Diese sind schon seit langem im Einsatz und werden normalerweise zur Herstellung von anderen Impfstoffen oder für Immuntherapien gegen Krebs verwendet. Der große Vorteil daran: Alle haben zumindest schon einmal ein klinisches Studienprogramm durchlaufen, was bedeutet, dass auch die Zulassungsbehörden bereits über entsprechende Dossiers dazu verfügen. Außerdem haben diese Plattformtechnologien in den bisherigen Studien bereits gezeigt, dass die damit hergestellten Impfstoffe gut verträglich sind und eine schützende Immunantwort hervorbringen können.

 

Die 3 Kandidaten: Totimpfstoffe, Vektorbasierte Impfstoffe und mRNA-Impfstoffe

„Bei den Covid-Impfstoffkandidaten sind im Wesentlichen drei Kategorien mit mehreren Unterkategorien zu unterscheiden“, erklärt Sigrid Haslinger, Vizepräsidentin des ÖVIH. „Zum einen gibt es die sogenannten Totimpfstoffe, die man z.B. von den Influenza- oder FSME-Impfstoffen her kennt. Auf einer anderen Technologie basieren die sogenannten Vektorbasierten Impfstoffe. Diese Technologie ist zum Beispiel schon bei Impfstoffen gegen das Dengue-Fieber oder gegen Ebola zum Einsatz gekommen. Die dritte Kategorie sind die mRNA-Impfstoffe, die ebenfalls bereits vor Covid-19 entwickelt wurden und derzeit auch gegen Tollwut und Influenza in Erprobung sind.“

 

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Zurzeit sieht es danach aus als würde es zu Beginn mehrere Impfstoffe geben, die auf unterschiedlichen Technologien beruhen.

Totimpfstoffe: Impfstoffe mit abgetöteten Erregern oder Erregerbestandteilen

Gegen Covid-19 sind derzeit inaktivierte Ganzvirus-Impfstoffkandidaten oder rekombinante Protein Subunit-Impfstoffkandidaten in weit fortgeschrittener klinischer Entwicklung. Erstere sind seit Jahrzehnten bewährt. Um sie herzustellen, werden infektiöse Viren in Zellkulturen produziert, gereinigt und mit Hilfe von physikalischen oder chemischen Prozessen abgetötet. Damit sind sie anschließend nicht mehr infektiös.

Baculoviren die neue DNA-Sequenz in Wirtszellen

Im Unterschied dazu enthalten rekombinante Protein Subunit-Impfstoffe keine vollständigen abgetöteten Erreger mehr, sondern nur kleine Teile davon. Bei den Covid-19-Impfstoffkandidaten wird die DNA mit dem Bauplan für das Spike-Protein z.B. in Baculoviren-DNA eingebracht. Baculoviren sind Viren, die ausschließlich Wirbellose infizieren, wie beispielsweise Insekten. Die genetische Information des Spike-Protein wird in das Baculovirus eingebracht und das Virus infiziert sodann Insektenzellen, die dann das Spike-Protein in großen Mengen herstellen. In weiterer Folge transportieren modifizierte Baculoviren die neue DNA-Sequenz in Wirtszellen, die dann große Mengen des Antigens herstellen. Für den finalen Impfstoff werden diese gereinigt und mit einem Adjuvans (Wirkverstärker) verbunden.

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Im Wesentlichen sind drei Kategorien mit mehreren Unterkategorien bei den Covid-Impfstoffkandidaten zu unterscheiden. 

Vektorbasierte Impfstoffe: Abgeschwächte Viren als Vehikel

Bei den vektorbasierten Impfstoffen nützt man ein anderes abgeschwächtes Virus dazu, einen harmlosen Teil der Erbinformation von SARS-CoV-2 in einige wenige Körperzellen zu transportieren. Es gibt zwei Arten von Vektoren: vermehrungsfähige (replizierende rekombinante Virus-Vektoren) und nicht vermehrungsfähige (nicht replizierende rekombinante Virus-Vektoren). Im ersten Fall werden Masernviren als Transportmittel verwendet, im zweiten Fall Adenoviren. Beiden ist gemeinsam, dass der Körper nach dem Einbringen der Erbinformation von SARS-CoV-2 das Antigen selbst herstellen muss, was in weiterer Folge eine Immunreaktion des Körpers hervorruft.

mRNA-Impfstoffe: Einschleusung von Bauplänen für Virusprotein

Vergleichsweise neu ist die mRNA-Technologie. Allein der Begriff führt leider immer wieder zu Missverständnissen und irrtümlichen Annahmen. Fest steht: Auch diese Technologie greift in das Erbgut des Menschen nicht ein. Der Zellkern, in dem sich die DNA befindet, bleibt völlig unverändert. Außerdem entstehen durch diese Impfstoffe keine vermehrungsfähigen Viren, sondern nur ungefährliche Bestandteile von SARS-CoV-2.

Immunreaktion gegen das Virusprotein

Im Vergleich zu den anderen Impfstoffarten setzt diese Technologie schon eine Stufe früher an, denn die in den Impfstoffen enthaltene mRNA enthält nur den Bauplan für ein Virusprotein von SARS-CoV-2. Sie wird mit Hilfe von Lipid-Nanopartikeln in die Zellen transportiert. Dort wird die mRNA als eine Art Blaupause verwendet, um das Virusprotein für begrenzte Zeit selbst herzustellen. Daraufhin kommt es wie bei allen anderen Impfstoffarten zu einer Immunreaktion des Körpers gegen dieses Virusprotein und dem Aufbau des Immunschutzes.

Impfstoffe sollen in den nächsten Monaten zur Verfügung stehen

„Die ersten positiven Phase-III-Daten haben gezeigt, dass gleich mehrere Technologien funktionieren und die entsprechenden Impfstoffe in den nächsten Monaten auch in Österreich zur Verfügung stehen könnten. Wir hoffen, dass dies – gemeinsam mit anderen Maßnahmen – der Anfang vom Ende dieser Pandemie sein wird“, zeigt sich ÖVIH-Präsidentin Gallo-Daniel überzeugt. Herzog sieht sogar mögliche positive Aspekte über die Pandemie hinaus: „Es wäre erfreulich, wenn sich aus dieser einzigartigen Zusammenarbeit auch ein Kollateral-Nutzen für die Zukunft ergeben würde: eine Stärkung der Impfstoff-Hersteller am Standort Österreich.“

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Aus dieser einzigartigen Zusammenarbeit, könnte sich ein Kollateral-Nutzen für die Zukunft ergeben: eine Stärkung der Impfstoff-Hersteller am Standort Österreich.