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Welche Corona-Impfstoffe gibt es und wie funktionieren sie? | BR24

© Bayerischer Rundfunk / radioWelt
Bildrechte: dpa-Bildfunk/Graeme Robertson

Ingmar Hoerr ist Mitbegründer des Tübinger Biotechnologie-Unternehmens CureVac. Er gilt als Pionier der Forschung an mRNA-Impfstoffen, die nun auch gegen das Coronavirus zum Einsatz kommen.

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Welche Corona-Impfstoffe gibt es und wie funktionieren sie?

Die Vakzine von Biontech/Pfizer, Moderna und AstraZeneca werden bereits in der EU verimpft. Der Corona-Impfstoff von Johnson & Johnson soll bald zum Einsatz kommen. Wir geben einen Überblick über die einzelnen Impfstoffe und erklären, wie sie wirken.

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Von
  • Ortrun Huber
  • BR Wissen

Die Impfstoff-Forschung gegen Covid-19 läuft weltweit auf Hochtouren. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO werden aktuell mehrere Dutzend mögliche Impfstoffe bereits am Menschen getestet, weit mehr als 150 Kandidaten sind in der vorklinischen Entwicklung. Geimpft wird in Deutschland aber nur mit mit Impfstoffen von drei Pharmaunternehmen. Das sind die Vakzine des deutsch-US-amerikanische Gespanns Biontech/Pfizer, des US-Konzerns Moderna sowie des Duos aus dem britisch-schwedischen Konzern AstraZeneca und der Universität Oxford. Als vierter Corona-Impfstoff wurde der von Johnson & Johnson von der EU zugelassen. Dieser sollte ab April verimpft werden. Am 13. April zog der Hersteller die Auslieferung in der EU zurück. Zuvor waren in den USA seltene Fälle von Sinusvenenthrombose bekannt geworden.

Biontech/Pfizer: GB, USA und EU lassen Impfstoff zu

Die britische Aufsichtsbehörde für Arzneimittel hatte dem Mainzer Pharma-Unternehmen Biontech und seinem US-Partners Pfizer eine Notfallzulassung für deren Corona-Impfstoff Comirnaty erteilt. Es war die erste Zulassung für BNT162b2 weltweit. Am 8. Dezember 2020 begannen die Massenimpfungen mit dem Corona-Impfstoff in Großbritannien. In den USA und Kanada wurde der Impfstoff ebenfalls per Notverordnung zugelassen und verimpft. Die regulären Zulassungsanträge von Biontech/Pfizer wurden danach auch von der europäischen Arzneimittel-Agentur EMA genehmigt. Seit 27. Dezember 2020 wird das Vakzin in Deutschland verimpft. Comirnaty von Biontech/Pfizer zeigt laut Studien des Unternehmens bereits sieben Tage nach der zweiten Dosis eine Wirksamkeit von 95 Prozent. Laut einer Studie von Pfizer und der Universität Texas wirkt der Impfstoff auch gegen die ansteckenderen Virus-Varianten aus Großbritannien und Südafrika. Allerdings bauen die Geimpften gegen die Variante aus Südafrika offenbar eine schwächere Immunantwort auf.

Moderna: Impfschutz ein Jahr lang

Am 7. Januar 2021 hat die Europäische Kommission den Moderna-Impfstoff für die EU zugelassen. In den USA ist der Impfstoff auch schon zugelassen, ebenso im Vereinigten Königreich. Der Moderna-Impfstoff ist wie das Biontech-Vakzin ein mRNA-Impfstoff. Die ersten 60.000 Dosen des Impfstoffs wurden am 12. Januar 2021 an die Bundesländer verteilt.

Der Covid-Impfstoff des US-Herstellers Moderna soll nach Angaben des Unternehmens mindestens ein Jahr lang wirken. Das US-Unternehmen beziffert die Wirksamkeit seines Impfstoffs auf 94 Prozent - gemessen 14 Tage nach der zweiten Dosis. Anders als der Wirkstoff des deutschen Unternehmens Biontech muss der von Moderna nicht so stark gekühlt werden. Statt minus 70 Grad Celsius reichen minus 20 Grad. Für einen vollumfänglichen Impfschutz sind wie beim Biontech-Vakzin Comirnaty für jeden Impfling zwei Dosen nötig - im Abstand von drei (Biontech) bis vier Wochen (Moderna).

Bei beiden Impfungen sollte stets dasselbe Präparat zum Einsatz kommen: "Eine begonnene Impfserie muss mit dem gleichen Impfstoff abgeschlossen werden, auch wenn zwischenzeitlich weitere Impfstoffe zugelassen worden sind", heißt es beim Robert Koch-Institut (RKI). Bei einem Wechsel des Präparats könne die volle Wirksamkeit derzeit nicht gewährleistet werden, teilte das Paul-Ehrlich-Institut (PEI) mit.

AstraZeneca: Impfungen in Deutschland erst ab 60

Der Corona-Impfstoff von AstraZeneneca AZD1222 wurde als dritter Impfstoff in der EU zugelassen. Der britische Konzern musste allerdings in der Vergangenheit Ungereimtheiten bei seiner Wirksamkeitsstudie aufgrund einer Dosierungsspanne einräumen. Der nach Ansicht von Experten eigentlich vielversprechende Impfstoff von AstraZeneca wurde in einer neuen Studie nochmals an mehr und auch älteren Probanden (zum Teil mit Vorerkrankungen) getestet.

Auch der Impfstoff von AstraZeneca erfordert zwei Wirkstoffgaben - im Abstand von mindestens vier Wochen. Das Mittel von AstraZeneca wies laut Hersteller 14 Tage nach der zweiten Dosis eine Wirksamkeit von etwa 70 Prozent auf. In einer Studie erreichte es bei einem deutlich größeren Abstand zwischen den Dosen nach der zweiten Impfung bis zu 82 Prozent. Wegen der höheren Wirksamkeit bei einer verzögerten zweiten Gabe rät die Weltgesundheitsorganisation (WHO), damit bis zu zwölf Wochen zu warten. Das AstraZeneca-Vakzin schützt wohl vor der britischen Mutante, Zweifel gibt es jedoch an der Wirksamkeit gegen die südafrikanische Variante.

Am 30. Dezember 2020 hatte Großbritannien als erstes Land weltweit für den Corona-Impfstoff von AstraZeneca eine Notfallzulassung genehmigt. Ende Januar 2021 hat der britisch-schwedische Arzneimittelkonzern die Zulassung seines Corona-Impfstoffs auch in der EU erhalten. Am 15. März wurden auf Empfehlung des Paul-Ehrlich-Instituts Impfungen mit dem Vakzin ausgesetzt, nachdem in der EU mehrere Fälle von Blutgerinnseln bei Geimpften bekannt wurden. Nachdem am 18. März die EMA bekannt gegeben hatte, dass der Nutzen des Impfstoffs die potenziellen Gefahren bei Weitem übersteige, wurden in Deutschland die Impfungen wieder aufgenommen. Es besteht jedoch weiterhin der Verdacht, der Impfstoff könne in sehr selten Fällen Hirnvenenthrombosen verursachen, speziell bei Frauen unter 60. Am 30. März empfahl die Ständige Impfkommission (STIKO) daher, den Impfstoff nur an Menschen im Alter über 60 Jahre zu verimpfen, was seit 31. März in Deutschland nach einem Beschluss der Gesundheitsminister des Bundes und der Länder auch so getan werden soll. Während dieser Diskussion änderte AstraZeneca den Namen des Vakzins in der EU: Statt AZD1222 heißt es jetzt Vaxzevria. Am 7. April empfahl die Europäischen Arzneimittelbehörde (EMA) trotz der sehr seltener Fälle von Hirnthrombosen die Anwendung von AstraZeneca in eine Stellungnahme uneingeschränkt. Der Nutzen des Wirkstoffes sei höher zu bewerten als die Risiken.

Johnson & Johnson: Auslieferung Mitte April ausgesetzt

Ende Januar 2021 hatte Johnson & Johnson ein Zwischenergebnis seiner Phase-III-Studie mit rund 44.000 Probanden bekanntgegeben. Demzufolge bietet der Impfstoff vier Wochen nach Verabreichung einen 66-prozentigen Schutz vor mittleren oder schweren Covid-19- Krankheitsverläufen. Die Wirksamkeit gegen schwere Erkrankungen wurde mit 85 Prozent angegeben. Die Prozentzahlen bedeuten, dass es in der geimpften Probandengruppe entsprechend weniger Fälle gab als in der Placebo-Probandengruppe. Weil die Erprobung des vektorbasierten Impfstoffs Adenovirus Serotyp 26 (Ad26) an Freiwilligen gut verlaufen ist, hat das Unternehmen am 16. Februar 2021 die Zulassung für seinen Corona-Impfstoff in der EU beantragt. Am 11. März hat die EMA die bedingte Zulassung für den Corona-Impfstoff des US-Herstellers Johnson & Johnson in der EU empfohlen. Der Impfstoff hat gegenüber den drei in der EU bereits zugelassenen Vakzinen einen Vorteil: Zur Immunisierung reicht eine Dosis aus - das Präparat muss also nicht zweimal gespritzt werden. Zudem muss das Präparat nicht tiefgefroren gelagert werden, was die Verteilung erleichtert. Allerdings wurde die Auslieferung in der EU am 13. April ausgesetzt, nachdem wie bei Astrazeneca auch bei diesem Vektorimpfstoff seltene Fälle von Sinusvenenthrombosen bekannt wurden.

Im Hinblick auf den Schutz vor Varianten des Virus, setzt Südafrika auf das Präparat von Johnson & Johnson. Dessen Wirksamkeit gegen die dort vorherrschende Variante B.1.351 sei belegt, hieß es. Das Vakzin soll auch bei der brasilianische Variante P.1 einen Schutz bieten.

Tübinger Unternehmen CureVac in Phase-III-Studie

Einen weiteren vielversprechenden mRNA-Impfstoffkandidaten entwickelt derzeit das Tübinger Unternehmen CureVac, das der Bund mit bis zu 252 Millionen Euro unterstützt. CureVac-Haupteigner und SAP-Mitgründer Dietmar Hopp rechnet mit einer europäischen Zulassung seines Vakzins im Mai oder Juni 2021. CureVac hat im Dezember 2020 mit der zulassungsrelevanten Phase-III-Studie mit rund 36.000 Teilnehmern begonnen.

Uniklinik Tübingen entwickelt eigenes Vakzin

Auch an der Universitätsklinik Tübingen wurde im Dezember 2020 eine erste klinische Testreihe mit einem selbst entwickelten potenziellen Corona-Impfstoff gestartet. Nach Angaben des Klinikums handelt es sich um einen Impfstoffkandidaten, dessen Wirkung auf der Aktivierung sogenannter T-Zellen basiert. Die Idee dazu stammt demnach aus der Immuntherapie gegen Krebs, an der in dem Uniklinikum schwerpunktmäßig geforscht wird. Finanziert wird die Studie vom Stuttgarter Forschungsministerium.

IDT Biologika-Vakzin soll Ende 2021 marktreif sein

Bereits Anfang Oktober 2020 hatte das Paul-Ehrlich-Institut die klinische Prüfung eines Impfstoffs durch die im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung verbundenen Universitäten München, Hamburg, Marburg und die Firma IDT Biologika genehmigt. Die Bundesrepublik will dem Dessauer Unternehmen mindestens fünf Millionen Impfdosen abnehmen. Der Vektor-Impfstoff IDT Biologika soll allerdings frühestens in einem Jahr marktreif sein.

Wie funktionieren die Impfstoffe?

Die Unternehmen Biontech/Pfizer und Moderna haben beide sogenannte mRNA-Impfstoffe entwickelt, auch CureVac arbeitet an einem solchen. mRNA steht dabei für Messenger Ribo Nucleic Acid (Boten- Ribonukleinsäure). Die mRNA-Impfstoffe konfrontieren einige wenige Körperzellen mit Teilen der Erbinformation des Virus, die in der mRNA gespeichert ist. Diese liefert den Bauplan für einzelne ungefährliche Virusproteine, die als Antigene bezeichnet werden. Die Antigene aktivieren wiederum das Immunsystem und rufen im Erfolgsfall die schützende Immunantwort hervor.

mRNA-Impfstoffe können dabei nicht ins menschliche Erbgut eindringen, denn beim Menschen befindet sich das Erbgut in Form von DNA (Desoxyribonukleinsäure) im Zellkern. Die chemische Struktur der mRNA aus dem Impfstoff unterscheidet sich jedoch von der Struktur der DNA, sodass diese nicht ins Erbgut des Menschen "eingebaut" werden kann.

Die Vakzine von AstraZeneca, Johnson & Johnson und IDT Biologika sind sogenannte Vektorimpfstoffe. Das Prinzip des Vektorimpfstoffs kam als verträglicher und wirksamer Impfschutz gegen Ebola zum Einsatz. Ein abgeschwächtes, für den Menschen harmloses Virus dient dabei als Transportmittel (Vektor) für einen ungefährlichen Teil der Erbinformation des Corona-Virus. Vektorimpfstoffe enthalten den Bauplan für ein oder mehrere Antigene, die das Immunsystem aktivieren. Der Impfstoff von AstraZeneca setzt hier an der gleichen Stelle an wie die mRNA-Impfstoffe.

Wie viel Impfstoff ist für Deutschland vorgesehen?

Die EU-Kommission hat mit insgesamt sechs Herstellern Rahmenverträge über die Lieferung von insgesamt etwa 2,3 Milliarden Impfstoffdosen geschlossen. Deutschland hat sich laut Gesundheitsministerium gut 94 Millionen Dosen von Biontech/Pfizer gesichert, von Moderna rund 50 Millionen. Von AstraZeneca sollen 56,3 und von Johnson & Johnson 36,7 Millionen Dosen geliefert werden.

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Biontech, Moderna, Astrazeneca. Drei Firmen, drei unterschiedliche Corona-Impfstoffe. Wie läuft die Impfung für mich ab? Wo sind die Unterschiede? Wo die Gemeinsamkeiten?

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