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Impfung gegen SARS-CoV-2 So entwickeln Forscher Impfstoffe gegen Covid-19

„R-Wert über 2“, „immer mehr Covid-19 Fälle bei Tönnies“, „regionaler Lockdown in Nordrhein-Westfalen“ - die Nachrichten aus der vergangenen Woche um das neuartige Coronavirus haben die Hoffnungen auf eine schnelle Bekämpfung der Pandemie gedämpft. Umso mehr in den Fokus rückt ein potenzieller Impfstoff gegen Covid-19. Doch wie ist der aktuelle Stand der Forschung? Wann können möglichst viele Menschen gegen Covid-19 geimpft werden? Wie sicher ist eine solche Impfung? Und wie lange hält sie an?

Von: Monika Hippold

Stand: 29.06.2020

Impfstoff-Kandidaten in der klinischen Prüfung

Weltweit befinden sich im Moment rund 150 Impfstoffe in der Entwicklung. Darunter sind Tot- und Lebendimpfstoffe, bei denen den Menschen Bestandteile des Virus gespritzt werden. Dagegen bildet der Körper dann Antikörper. Die Verfahren sind lang erprobt und wirken bei vielen Erkrankungen, wie zum Beispiel Ebola oder Masern.

In Deutschland sind bisher zwei Unternehmen mit Impfstoff-Kandidaten in die sogenannte klinische Phase 1 und 2 gegangen. Das heißt: Die Impfstoffe werden bereits an Probanden getestet. Die Forscher wollen in dieser Phase herausfinden, ob die Impfstoffe wirken und verträglich sind.

Im April hat die Mainzer Firma Biontech mit der klinischen Prüfung begonnen. Vor zwei Wochen zog mit Curevac aus Tübingen das zweite deutsche Unternehmen nach. Bis zum Spätsommer soll die erste Phase der Studie mit dem Curevac-Impfstoff laufen - mit insgesamt 168 Probanden. Getestet werden sie unter anderem an den Tropeninstituten der Universitätsklinik Tübingen, der LMU München und in Hannover. Die Studie läuft bisher gut an, sagt Prof. Dr. Peter Kremsner.

"Die Impfung der ersten Probandin war natürlich aufregend. Was danach kam, allerdings nicht mehr. Es ist nämlich gar nichts passiert. Weder traten Kopfschmerzen, Fieber noch sonst irgendeine lokale Reaktion auf. Die ersten 24-Stunden haben wir sie intensiv überwacht. Aber es war gar nichts. Wir hatten einen ruhigen Tag. Nachdem wir jetzt auch weitere geimpft haben, hat sich das wiederholt. Wir sind sehr zuversichtlich. Der Impfstoff ist bisher sensationell gut verträglich."

Prof. Dr. Peter Kremsner, Direktor, Institut für Tropenmedizin, Universitätsklinikum Tübingen

Neuer Ansatz in der Impfstoffentwicklung: die mRNA-Impfstoffe

Die Impfstoffe aus Deutschland verfolgen einen völlig neuen Ansatz in der Impfstoffentwicklung: Sie sind genbasiert – und setzen auf die messenger RNA, kurz: mRNA.

Bei mRNA-Impfstoffen wird dem Menschen nur ein Teil des Virus gespritzt, und zwar der Bauplan für ein Antigen. Die Zellen sollen damit ein Protein bilden, das eine körpereigene Immunantwort auslöst – in Form von Antikörpern und einer T-Zell-Antwort.

mRNA-Impfstoffe ursprünglich für Krebstherapie erprobt

Bisher gibt es weltweit noch keinen zugelassenen genbasierten Impfstoff. Daran geforscht wird aber schon länger. Das Verfahren sollte eigentlich bei der Immuntherapie gegen Krebs eingesetzt werden. Diese Vorarbeit ist ein Grund dafür, dass die Impfstoffe gegen Covid-19 nun so schnell in die klinische Prüfung gehen können, erklärt Prof. Klaus Cichutek, Präsident des Paul-Ehrlich-Instituts. Die oberste Impfbehörde in Deutschland entscheidet, welcher Impfstoff hier zur klinischen Prüfung zugelassen wird.

"Wir haben Erfahrungen aus dem Veterinärbereich, wo solche Impfstoffe auch schon probiert wurden - generell Impfstoff, der auf Erbinformation beruht. Im Bereich der klinischen Prüfung haben wir Erfahrungen mit mRNA-Impfstoffen bei sogenannten Krebs-Immuntherapeutika. Da wissen wir, dass mRNA-Impfstoffe auch am Menschen eine Immunantwort induzieren."

Prof. Dr. Klaus Cichutek, Präsident Paul-Ehrlich-Institut, Langen

Phase II und III: Tests mit mehreren tausend Probanden

Prof. Cichutek räumt den Impfstoff-Kandidaten aus Deutschland gute Chancen für die nächste Phase der klinischen Prüfung ein. Bei einem positiven Ergebnis bei den ersten Probanden soll der Impfstoff anschließend an mehreren tausend Menschen erprobt werden. Auch ältere Personen und Risikopatienten sollen dann an der Studie teilnehmen. Im Fokus: Die richtige Dosierung und die Zuverlässigkeit der Wirkung des Impfstoffs.

"Wir wissen aus den Tierversuchen auch von dem Curevac-Impfstoff, dass er immunogen ist, dass er also in der Lage ist, eine spezifische Immunantwort gegen das Virus zu lancieren. Wir wissen, dass er verträglich ist. Wir haben eine ungefähre Idee, wie sich die Dosis verhält. Und wir wissen auch, dass mit der Wahl des Antigens schon Vorsorgemaßnahmen gegen mögliche theoretische Risiken getroffen wurden."

Prof. Dr. Klaus Cichutek, Präsident Paul-Ehrlich-Institut, Langen

Vorteile der mRNA-Impfstoffe

Auch das Münchner Unternehmen „Baseclick“ arbeitet an einem solchen mRNA-Impfstoff. Der wissenschaftliche Leiter, Dr. Thomas Frischmuth, schätzt das Verfahren:

"Die mRNA-Impfstoffe haben den großen Vorteil, dass sie sehr schnell und modular entwickelt werden können. Wir können alle möglichen Gene in diese mRNA hineinpacken, die wir dann entsprechend als Impfstoff verwenden können. Bei uns macht ja am Ende der Körper alles selber. Das heißt, wir bringen den Körper dazu, seinen eigenen Impfstoff herzustellen."

Dr. Thomas Frischmuth, Virologe, Geschäftsführer 'baseclick', Neuried

Vor allem in der Pandemie zeigen sich weitere Vorteile der genbasierten Impfstoffe: Meist reicht schon eine sehr geringe Dosis für eine Wirkung aus. Sie lassen sich außerdem leicht und in großen Mengen herstellen.

"mRNA-Impfstoffe können, ohne den Erreger anzüchten zu müssen, einfach auf Basis der Sequenz des Virusgenoms schon das entsprechende Antigen, den entsprechenden Impfstoff, konstruieren. Zum anderen findet die Herstellung der RNA so statt, dass sie unter geringeren Sicherheitsbedingungen erfolgen kann als die Anzucht des Erregers, die zum Beispiel notwendig ist, um ganz virus-inaktivierte Impfstoffe herzustellen. Und zum Dritten sagen uns die Hersteller auch, dass sie in der Lage sein werden, eine sehr große Anzahl von Impfstoffdosen in relativ kurzer Zeit von vier bis sechs Wochen herzustellen."

Prof. Dr. Klaus Cichutek, Präsident Paul-Ehrlich-Institut, Langen

Antikörper: Bei Impfung hoffentlich standardisierte Immunabwehr

Allen Impfstoffen ist eines gemein: Sie wollen unter anderem die körpereigene Produktion von Antikörpern gegen das Coronavirus anregen. Bei genesenen Covid-19-Patienten variiert die Anzahl der Antikörper im Blut stark. Und noch ist nicht klar, wie lange die Antikörper im Blut bleiben. Was bedeutet das für die Entwicklung eines Impfstoffs?

"Wir hoffen natürlich, dass es durch die standardisierte Gabe einer Impfung dazu kommt, dass auch eine standardisierte Immunabwehr stattfindet. Aber individuelle Unterschiede wird es ganz sicher geben. Bei der Infektion ist es so, dass manche viel besser damit umgehen können, sehr viel schneller das Virus frühzeitig erwischen und dann bleiben die Infektionen asymptomatisch, die Viruslast minimal. Und dann gibt es auch sehr wenig Immunabwehr. Ob die dann trotzdem schützend ist oder nicht für Zweitinfektionen, das können wir noch nicht sagen. Bei der Impfung hoffen wir jetzt, dass das standardisiert hoch ist und damit eine länger dauernde Immunabwehr induziert, die auch schützend ist."

Prof. Dr. Peter Kremsner, Direktor, Institut für Tropenmedizin, Universitätsklinikum Tübingen

Idealfall: Mehrere Impfstoffe in Produktion

Die vielen Ansätze bei der Entwicklung eines Impfstoffs gegen Covid-19 sind wichtig. Denn nur wenn verschiedene Firmen mehrere Impfstoffe produzieren, reicht das am Ende für den weltweiten Bedarf.

"Das andere ist, dass wir aus Erfahrung wissen, das Impfstoffprodukte einfach unterschiedliche Eigenschaften haben. Manche eignen sich für bestimmte Altersgruppen etwas besser als andere. Dann kann es Unterschiede in der Verträglichkeit geben. Da gibt es sehr viele Variablen. Deswegen ist es auf jeden Fall gut, dass wir sehr viele Impfstoff-Produkte nach vorne bringen."

Prof. Dr. Klaus Cichutek, Präsident Paul-Ehrlich-Institut, Langen

Ist ein Impfstoff zugelassen, werden wohl zuerst medizinisches Personal und Risikopatienten geimpft. Die Empfehlungen für Deutschland arbeitet die Bundesregierung derzeit noch aus – in Zusammenarbeit mit dem Robert-Koch-Institut, der Weltgesundheitsorganisation WHO und dem Paul-Ehrlich-Institut.

Ein Impfstoff gegen Covid-19 wird laut Experten wohl frühestens Anfang des nächsten Jahres auf den Markt kommen. Eine weitere Herausforderung zeichnet sich ab: Dass bis dahin genügend Spritzen für die Impfungen vorhanden sind.


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