Mit Hightech zur Immunreaktion – so wirken die COVID-19-Impfstoffe im Vergleich

Bei der Entwicklung und Zulassung der ersten Impfstoffe gegen das SARS-Covid-2-Virus wurden neue Geschwindigkeitsrekorde aufgestellt. Der Begeisterung darüber, wozu die Menschheit im Kampf gegen diesen gemeinsamen Feind in der Lage ist, steht die Sorge gegenüber, dass dabei quasi „gehudelt“ wurde. 

Pflaster am Oberarm

Kamen und kommen also weniger streng geprüfte oder gar minderwertige Impfstoffe auf den Markt? Keineswegs! Bereits während der Entwicklung und Prüfung der neuen Impfstoffe wurden laufend Datenpakete an die zuständigen Behörden (in Europa ist das die EMA) übermittelt, sodass der Zulassungsprozess einfach deutlich schneller vonstatten ging. Die hohen Anforderungen, was die Entwicklung, Prüfung und Produktion neuer Impfstoffe betrifft, wurden zu keinem Zeitpunkt unterlaufen.

Impfen: Training für das Immunsystem

Nun gibt es in der EU also bereits drei zugelassene Impfstoffe, die grob gesagt auf zwei verschiedenen Verfahren beruhen. Die Impfstoffe von BioNTech/Pfizer und Moderna sind so genannte mRNA-Impfstoffe, jener von AstraZeneca gehört zu den Vektorimpfstoffen. Beiden gemeinsam ist allerdings das Grundprinzip des Impfens, das hier noch einmal kurz zusammengefasst werden soll:

Dem Immunsystem des Geimpften werden charakteristische Proteine des Virus vorgesetzt, worauf dieses mit einer Immunantwort reagiert und unter anderem Antikörper produziert. Virusproteine, die eine Immunreaktion auslösen können, bezeichnet man als Antigene. Das Immunsystem hat seinen Gegner – ein bestimmtes Virus – also schon mal kennengelernt und kann bei einer echten Konfrontation mit dem Keim blitzartig reagieren. Die beiden Varianten der COVID-Impfung unterscheiden sich nun darin, wie es dazu kommt, dass ein Virusantigen im Körper des Geimpften auftaucht und das Immunsystem stimuliert.

So funktionieren mRNA-Impfstoffe

Der im Wettlauf um die schnellste Zulassung als erster über die Ziellinie gegangene Impfstoff von BioNTech/Pfizer und der knapp darauffolgende von Moderna wenden als mRNA-Impfstoffe eine besonders raffinierte und technologisch relativ neuartige Methode an. Nicht das Virusprotein selbst wird dabei in die Zellen des Geimpften geschleust, sondern jener genetische Schnipsel, der die Information für die Produktion dieses Proteins enthält. Dieser Schnipsel wird als messenger-RNA (kurz mRNA) oder Boten-RNA bezeichnet.

Die mRNA regt die Körperzellen also zur Produktion von Virusantigen an. Das ist für diese Zellen gänzlich ungefährlich, spielt sich nicht im Zellkern ab und führt zu keiner Veränderung der DNA des Geimpften. Eine Veränderung des Erbguts kann damit gar nicht stattfinden, zumal die mRNA-Partikel auch sehr rasch wieder abgebaut werden.

Um das Eindringen der mRNA in die Körperzellen zu erleichtern, wird ein weiterer, noch relativ junger technologischer Ansatz angewendet: Die mRNA-Moleküle werden mit Lipidstoffen umhüllt und formen so Lipidnanopartikel, die auch nach der intramuskulären Injektion stabil bleiben.

Entscheidender Vorteil der mRNA-Methode ist der Umstand, dass in vergleichsweise kurzer Zeit hohe Dosen des Impfstoffs produziert werden können!

Ein wesentlicher Nachteil betrifft die Lagerung. Sie muss im Fall des Impfstoffs von Moderna bei minus 20 Grad, bei jenem von BioNTech/Pfizer gar bei minus 70 Grad erfolgen – eine lösbare, aber durchaus relevante logistische Herausforderung.

So funktionieren Vektorimpfstoffe

Das Prinzip, dass sich der etwas später zugelassene Impfstoff von AstraZeneca zunutze macht, ist nicht weniger raffiniert, aber bereits etwas etablierter. Er gehört, so wie die Impfung gegen das Ebola-Virus, zu den so genannten Vektorimpfstoffen. Bei diesen wird ein für den Menschen harmloses Virus – der so genannte Vektor – dazu benützt, um einen Genabschnitt des Virus, gegen den sich die Impfung richtet, in die Körperzellen zu transportieren.

Im Fall der von AstraZeneca entwickelten COVID-Impfung werden Adenoviren, die beim Schimpansen eine Erkältung auslösen und für den Menschen ungefährlich sind, um Genabschnitte des SARS-CoV-2 ergänzt. Diese bilden nun in den vom Adenovirus befallenen Zellen Covid-2-Antigene, die wiederum die oben beschriebene Immunreaktion auslösen.

Vorteil des Vektorimpfstoffes ist seine vergleichsweise einfache Lagerung bei Kühlschranktemperaturen zwischen zwei und acht Grad.

So wirksam sind die COVID-19-Impfstoffe

Was die Wirksamkeit betrifft, so liegen die beiden mRNA-Impfstoffe mit 95 % (BioNTech/Pfizer) bzw. 94,1 % (Moderna) in etwa gleichauf, der Vektorimpfstoff von AstraZeneca erzielte in den Zulassungsstudien eine durchschnittliche Wirksamkeit von 70 %, was laut WHO ebenfalls einen ausreichenden Schutz ermöglicht.

Was die Nebenwirkungen betrifft, so ist allen Impfstoffen gemeinsam, dass diese im Wesentlichen mit der gewünschten Wirksamkeit, nämlich der Stimulation des Immunsystems, zusammenhängen.




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