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So wirken mRNA-Impfstoffe gegen das Coronavirus | BR24

© dpa-Bildfunk

Bei der Entwicklung von Impfstoffen gegen das Coronavirus feiert die neuartige mRNA-Methode Erfolge.

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    So wirken mRNA-Impfstoffe gegen das Coronavirus

    Die Unternehmen Biontech/Pfizer und Moderna haben mit Erfolgsmeldungen zur Wirksamkeit ihrer Covid-19-Impfstoffe große Hoffnungen geweckt. Bei beiden handelt es sich um sogenannte mRNA-Impfstoffe. Was unterscheidet diese von anderen?

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    mRNA steht für messenger Ribonucleic acid (Ribonukleinsäure) und wird auch als Boten-RNA bezeichnet. Die mRNA-Impfstoffe nutzen zur Immunisierung keine inaktivierten oder abgeschwächten Krankheitserreger wie herkömmliche Impfstoffe. Stattdessen konfrontiert der Impfstoff einige wenige Körperzellen mit Teilen der Erbinformation des Virus, die in der mRNA gespeichert ist. Diese liefert den Bauplan für einzelne Proteine des Virus, die auch als Antigene bezeichnet werden. Die Antigene aktivieren das Immunsystem und rufen im Erfolgsfall die schützende Immunantwort hervor.

    Herkömmliche Impfstoffe präsentieren dem Immunsystem die Antigene selbst. Nach diesem Prinzip funktioniert zum Beispiel der chinesische Coronavirus-Impfstoff von Sinovac. Bei mRNA-Impfstoffen hingegen bekommt der Körper nur die genetische Information geliefert. Der Körper bildet das Antigen dann selbst. Bei einem späteren Kontakt erkennt das Immunsystem im Prinzip das Antigen wieder und kann das Virus gezielt bekämpfen.

    Wie funktioniert ein mRNA-Impfstoff?

    mRNA-Impfstoffe transportieren einen Teil der Erbinformation des Virus. Im Fall von Sars-CoV-2 enthalten einige der Impfstoff-Kandidaten die genetische Information für einen Bestandteil des sogenannten Spikeproteins auf der Virusoberfläche. Dieses benötigt das Coronavirus, um in die Zellen einzudringen.

    Bei der Impfstoffherstellung wird die Erbinformation mit sogenannten Lipiden (Fettstoffen) umhüllt. Das soll die Aufnahme der mRNA in den Körperzellen verbessern und die Stabilität erhöhen. Studien zufolge sind die dabei entstehenden Lipid-Nanopartikel nicht zellschädigend.

    Welchen Vorteil hat das mRNA-Prinzip?

    Ein klarer Vorteil der mRNA-Impfstoffe ist ihre einfache Struktur. Deshalb können davon innerhalb weniger Woche viele Millionen Impfdosen produziert werden. Der Impfstoff von Biontech/Pfizer muss allerdings derzeit noch bei sehr niedrigen Temperaturen (rund minus 70 Grad) transportiert und gelagert werden. Das Unternehmen Moderna erklärte hingegen, dass der von ihm entwickelte Impfstoff bei Temperaturen von zwei bis acht Grad Celsius voraussichtlich 30 Tage lang stabil bleibe. In Gefrierschränken mit minus 20 Grad Celsius kann der Moderna-Impfstoff demnach sechs Monate lang gelagert werden.

    Moderna sowie Biontech/Pfizer lagen von Anfang an bei der Impfstoffentwicklung vorn. Beide Firmen forschen schon lange an mRNA-Impfstoffen. Das gilt auch für das Tübinger Biotechunternehmen Curevac, das mit einer Zulassung seines mRNA-Impfstoffes im Frühjahr oder Sommer 2021 rechnet.

    Gibt es bereits einen mRNA-basierten Impfstoff?

    An mRNA-Impfstoffen wird schon seit längerer Zeit geforscht, unter anderem gegen Influenza und Tollwut sowie zur Behandlung von Krebs. Bisher wurde aber kein mRNA-Impfstoff für Menschen zugelassen.

    Können mRNA-Impfstoffe ins menschliche Erbgut eindringen?

    Nein. Beim Menschen befindet sich das Genom in Form von DNA im Zellkern. RNA hat eine andere chemische Struktur als DNA, deshalb kann RNA nicht in die DNA eingebaut werden. Es gibt auch keine Hinweise darauf, dass die mRNA nach der Impfung in DNA umgeschrieben wird. Die mRNA wird nach kurzer Zeit von den Zellen abgebaut. Danach findet keine weitere Produktion des Antigens mehr statt.

    Die Immunisierung mit mRNA-Impfstoffen ist dabei begrenzt auf die Körper- beziehungsweise Muskelzellen im Bereich der Anwendung (Einstichstelle). Eine Veränderung des Erbguts durch eine mRNA-Impfung ist nicht möglich.

    Was ist der Unterschied zwischen mRNA-Impfstoffen und Vektor-Impfstoffen?

    mRNA-Impfstoffe bestehen im Wesentlichen aus dem Namensgeber mRNA, einem Teil der Erbinformation des Virus. Vektorbasierte Impfstoffe dagegen bestehen aus für den Menschen harmlosen Viren. Diese sind gentechnisch so verändert, dass sie in ihrem Genom die genetische Sequenz mit dem Bauplan für einen oder mehrere Bestandteile des Erregers enthalten. Die Vektor-Impfstoffkandidaten wie beispielsweise von AstraZeneca, die ebenfalls mittlerweile einen Durchbruch bei ihrem Corona-Impfstoff vermeldet haben, und Johnson & Johnson setzen dabei an der gleichen Stelle an wie die mRNA-Impfstoffe, nämlich die genetische Information für das Spikeprotein von SARS-CoV-2.

    Die beiden Impfstofftechniken nutzen allerdings unterschiedliche Methoden, die genetischen Informationen in die Zellen zu transportieren. Vektor-Impfstoffe sind noch relativ neu. Es gibt aber schon zugelassene Impfstoffe, etwa gegen Ebola. Auch bei vektorbasierten Impfstoffen wird die Erbinformation nicht in die menschliche DNA eingebaut.

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