Ein mRNA-Impfstoff, der von der US-Firma Moderna entwickelt wurde, begann am 16. März mit seinen ersten Humanversuchen, während ein weiterer, der sich in der Entwicklung des deutschen Unternehmens CureVac befindet, von der Europäischen Kommission mit Investitionen in Höhe von 80 Mio. € angeboten wurde. Aber was genau sind mRNA-Impfstoffe und warum könnten sie im Kampf gegen das Coronavirus vielversprechend sein? Wir sprachen mit Professor Isabelle Bekeredjian-Ding, Leiterin der Abteilung Mikrobiologie des Paul Ehrlich Instituts, die Unternehmen wie CureVac wissenschaftlich berät und im wissenschaftlichen Ausschuss der Europäischen Initiative Innovative Medicines sitzt. Hier sind fünf Dinge zu wissen.
1. Sie sind eine ganz neue Art von Impfstoff
Wenn ein mRNA-Impfstoff für Coronavirus zugelassen würde, wäre es der erste seiner Art. ‚Es ist eine sehr einzigartige Art, einen Impfstoff herzustellen, und bisher wurde kein (solcher) Impfstoff für Infektionskrankheiten zugelassen‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding.Impfstoffe trainieren den Körper, die Proteine zu erkennen und darauf zu reagieren, die von krankheitsverursachenden Organismen wie Viren oder Bakterien produziert werden. Herkömmliche Impfstoffe bestehen aus kleinen oder inaktivierten Dosen des gesamten krankheitsverursachenden Organismus oder der von ihm produzierten Proteine, die in den Körper eingebracht werden, um das Immunsystem zu einer Reaktion zu veranlassen.Im Gegensatz dazu bringen mRNA-Impfstoffe den Körper dazu, einige der viralen Proteine selbst zu produzieren. Sie arbeiten mit mRNA oder Messenger-RNA, dem Molekül, das im Wesentlichen DNA-Anweisungen in die Tat umsetzt. Innerhalb einer Zelle wird mRNA als Vorlage verwendet, um ein Protein aufzubauen. ‚Eine mRNA ist im Grunde wie eine Vorform eines Proteins und seine (Sequenz kodiert), woraus das Protein später im Grunde besteht‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding.Um einen mRNA-Impfstoff herzustellen, stellen Wissenschaftler eine synthetische Version der mRNA her, die ein Virus zum Aufbau seiner infektiösen Proteine verwendet. Diese mRNA wird in den menschlichen Körper abgegeben, dessen Zellen sie als Anweisungen zum Aufbau dieses viralen Proteins lesen und daher einige der Moleküle des Virus selbst bilden. Diese Proteine sind einzeln, so dass sie sich nicht zu einem Virus zusammensetzen. Das Immunsystem erkennt dann diese viralen Proteine und beginnt, eine Abwehrreaktion auf sie zu erzeugen.
2. Sie könnten wirksamer und einfacher herzustellen sein als herkömmliche Impfstoffe
Unser Immunsystem besteht aus zwei Teilen: angeboren (die Abwehrkräfte, mit denen wir geboren werden) und erworben (die wir entwickeln, wenn wir mit Krankheitserregern in Kontakt kommen). Klassische Impfstoffmoleküle arbeiten normalerweise nur mit dem erworbenen Immunsystem zusammen, und das angeborene Immunsystem wird durch einen anderen Inhaltsstoff aktiviert, der als Adjuvans bezeichnet wird. Interessanterweise könnte mRNA in Impfstoffen auch das angeborene Immunsystem auslösen und eine zusätzliche Verteidigungsschicht bereitstellen, ohne dass Adjuvantien hinzugefügt werden müssen.
‚Alle Arten von angeborenen Immunzellen werden durch die mRNA aktiviert‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding. Dies bereitet das Immunsystem darauf vor, sich auf einen gefährdenden Erreger vorzubereiten, und daher ist die Art der Immunantwort, die ausgelöst wird, sehr stark.‘
Es gibt noch viel zu tun, um diese Antwort zu verstehen, die Länge des Schutzes, den sie bieten könnte, und ob es Nachteile gibt.
Prof. Bekeredjian-Ding erklärt auch, dass, weil Sie nicht das ganze Virus in den Körper einführen, das Virus seine eigene Selbstverteidigung nicht aufbauen kann und so das Immunsystem sich darauf konzentrieren kann, eine Antwort auf die viralen Proteine ohne Störung durch das Virus zu erzeugen.Und indem sie den menschlichen Körper dazu bringen, die viralen Proteine selbst zu produzieren, schneiden mRNA-Impfstoffe einen Teil des Herstellungsprozesses aus und sollten einfacher und schneller herzustellen sein als herkömmliche Impfstoffe. ‚In dieser Situation besteht der große Vorteil darin, dass es einfach zu produzieren ist (und) es wahrscheinlich auch relativ einfach sein wird, die Produktion hochzuskalieren, was natürlich sehr wichtig ist, wenn man über den Einsatz in ganz Europa und der Welt nachdenkt‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding.
‘Es ist eine sehr einzigartige Art, einen Impfstoff herzustellen, und bisher wurde kein (solcher) Impfstoff für Infektionskrankheiten zugelassen.‘
Prof. Isabelle Bekeredjian-Ding, Paul Ehrlich Institut, Deutschland
3. Das meiste, was wir über mRNA-Impfstoffe wissen, stammt aus der Arbeit an Krebs
Die meisten Arbeiten zur Verwendung von mRNA zur Auslösung einer Immunantwort konzentrierten sich bisher auf Krebs, wobei Tumor-mRNA verwendet wird, um dem Immunsystem der Menschen zu helfen, die von ihren spezifischen Tumoren produzierten Proteine zu erkennen und darauf zu reagieren. ‚Diese Technologie war sehr gut für die Onkologie, weil man patientenspezifische Impfstoffe entwickeln kann, weil jeder Tumor anders ist‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding.Die Verwendung von Tumor-mRNA aktiviert auf diese Weise die T-Zellen des Körpers – den Teil des erworbenen Immunsystems, der Zellen abtötet, was zur Zerstörung von Tumoren nützlich ist. Es könnte auch für Coronavirus wichtig sein. ‚Bei Virusinfektionen wissen wir oft, dass eine starke T-Zell-Reaktion notwendig ist, weil sich Viren gerne in Zellen verstecken‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding. Es gibt eine gewisse Hoffnung, dass dies, besonders in dieser Umgebung, wirklich funktionieren könnte … und dadurch … die infizierten Zellen aus dem Körper eliminieren könnte.Aber um ein Virus wie SARS-CoV-2 zu bekämpfen, muss wahrscheinlich auch ein anderer Teil des erworbenen Immunsystems aktiviert werden – die B-Zellen, die Antikörper produzieren, die das Virus für die Zerstörung durch den Körper markieren. ‚Und es gibt wenig Erfahrung damit (abgesehen von Tierinfektionsmodellen), weil dies für das Tumormodell nicht so relevant war.‘
4. Es gibt viele Unbekannte
Da mRNA-Impfstoffe erst jetzt am Menschen getestet werden, gibt es viele ziemlich grundlegende Unbekannte, die nur durch Versuche am Menschen beantwortet werden können. ‚Was ist wirklich die aktuelle Herausforderung, denke ich, ist zu verstehen, ob diese Impfstoffe wirklich in der Lage sein werden, eine ausreichend schützende Immunantwort im Menschen zu montieren und zu verstehen, zum Beispiel, welche Mengen an mRNA benötigt werden, um dies zu tun‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding.Weitere offene Fragen sind, ob die Proteine, die für den Impfstoff ausgewählt wurden, die richtigen sind, um eine Coronavirus-Infektion im Körper zu verhindern, wie gezielt die Immunantwort auf dieses spezielle Coronavirus ist, wie lange eine Immunität anhält und ob sie Nebenwirkungen wie erhöhte Entzündungsreaktionen wie Rötung und Schwellung verursacht oder im schlimmsten Fall die Krankheit verschlimmert.
5. Es wäre möglich, in großem Maßstab zu impfen.
Sobald ein mRNA-Impfstoff zugelassen wurde, was 12-18 Monate dauern könnte, sollte es einfach sein, die Produktion zu steigern. Da der Herstellungsprozess kürzer ist als bei anderen Impfstoffen – Prof. Bekeredjian-Ding schätzt einige Monate statt 1-2 Jahre für herkömmliche Impfstoffe – besteht das Potenzial, dass diese Impfstoffe schnell skaliert werden können. Dies ist im Zusammenhang mit dem Coronavirus nützlich, für das wahrscheinlich Massenimpfungsprogramme erforderlich sind.’Ich denke, wir werden eine sehr hohe Bevölkerungsabdeckung brauchen, aber es hängt ein wenig von den Ländern und der Epidemiologie ab‘, sagte Prof. Bekeredjian-Ding. In den Ländern, in denen sich das Coronavirus sehr schnell verbreitet hat, erwarten wir auch, dass es viele Menschen gibt, die mit dem Virus in Kontakt gekommen sind und tatsächlich eine natürliche Immunantwort entwickelt haben. Aber auf der anderen Seite, wenn man sich zum Beispiel Deutschland anschaut, sind wir jetzt alle zu Hause, gesperrt und dürfen das Haus nicht verlassen, außer für Notwendigkeiten.
Die Bevölkerung bleibe daher anfällig für Infektionen, sagt sie. Und hier müssten Sie definitiv darüber nachdenken, die gesamte Bevölkerung zu impfen.
‘Deshalb sind auch diese Impfstoffe von Interesse, weil Sie das wahrscheinlich schaffen könnten, während es mit anderen Impfstoffen schwieriger ist, diese Mengen (in kurzer Zeit) herzustellen.‘
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