Coronavirus: Wie könnte ein Impfstoff aussehen?

“Mit unserer einzigartigen mRNA-Technologie können wir die Natur nachahmen und dem Körper die Information bereitstellen, die er benötigt, um gegen das Virus zu kämpfen”, erklärt Mariola Fotin-Mleczek von CureVac. Die Firma testet zurzeit zehn verschiedene Versionen eines mRNA-Vakzins gegen Sars-CoV-2, bei denen vor allem an Hüllen zum Schutz der RNA vor der Aufnahme in die Zellen und an verstärkenden Zusatzstoffen experimentiert wird. Eine erste klinische Studie mit einem mRNA-Impfstoff gegen das Coronavirus ist gerade in Seattle angelaufen. Das von der US-Firma Moderna entwickelt Vakzin mRNA-1273 enthält die Bauanleitung für die Konfiguration des viralen Spike-Proteins, die vor Andocken des Virus an die Zelle vorliegt. Das Mittel wird zurzeit 45 gesunden Probanden in zwei 28 Tage auseinander liegenden Dosen gespritzt. Diese Phase-1-Studie soll zunächst testen, ob der Impfstoff verträglich und sicher ist. “Diese Studie ist der erste Schritt in der Entwicklung eines mRNA-Vakzins gegen Sars-CoV-2 und wir erwarten uns davon wichtige Informationen über die Sicherheit und Immunaktivität”, sagt Tal Saks von Moderna. Sollte sich dieser Impfstoff-Kandidat als verträglich erweisen, könnte dann eine erste Phase-2-Studie mit Covid-Patienten folgen.

RNA-Technologie ist noch Neuland

Doch die mRNA-Technologie ist bisher Neuland – es gibt weltweit noch keinen einzigen zugelassenen Impfstoff nach diesem Wirkprinzip. Erste Erfahrungen gibt es bislang nur aus klinischen Studien, darunter einer Phase-1-Studie von CureVac mit einem mRNA-basierten Tollwut-Vakzin und einer Phase-2-Studie von Moderna gegen das Cytomegalie-Virus. “Es ist wichtig zu betonen, dass wir hier noch am Anfang stehen”, betont auch Moderna. Um die Entwicklung der Impfstoffe zu beschleunigen, haben die Forscher und Unternehmen momentan die sonst übliche Phase der Tierversuche abgekürzt oder führen sie sogar parallel zu den ersten Studien am Menschen durch. Das soll die Entwicklung eines gegen Covid-19 wirksamen Vakzins bis Jahresende ermöglichen, birgt aber erhebliche Risiken. Eines davon: Es kann nicht rechtzeitig abgeklärt werden, ob der Impfstoff im Falle einer Infektion den Krankheitsverlauf nicht sogar verschlimmert. Dann würden geimpfte Personen sogar schwerer an Covid-19 erkranken als nicht geimpfte. Eine solche Verschlimmerung wurde unter anderem 2004 bei Tests eines Sars-Impfstoffs an Frettchen beobachtet.

Und noch eine Frage ist ungeklärt: ob und wie gut eine einmal erworbene Immunität gegen Sars-CoV-2 vor einer Neuinfektion schützt. Denn bislang gibt es noch nicht genug Daten von bereits genesenen Covid-19-Patienten. Erste Studien mit Rhesus-Affen in China sprechen zwar dafür, dass eine durchlebte Covid-Erkrankung gegen das Virus schützt. Und auch bei den verwandten Viren Sars und Mers-CoV wurde dies bereits beobachtet. Doch wie lange dieser durch Antikörper vermittelte Immunschutz anhält, ist offen. So waren Antiköper gegen Sars zwar noch mehrere Jahre lang im Körper von Infizierten nachweisbar, bei Mers-CoV dagegen ebbte diese Immunität schon im Verlauf weniger Monate ab. Ähnlich kurzlebig scheint die Immunantwort auf die eng mit Sars-CoV-2 verwandten Coronaviren zu sein, die schon länger in der menschlichen Bevölkerung kursieren, aber nur milde Erkältungen auslösen, wie Studien zeigen.

Ein weiteres Problem könnten künftige Veränderungen des Coronavirus sein: Wenn sich die Struktur der Hüll- oder Bindungsproteine des Erregers durch Mutationen wandeln, könnten jetzt entwickelte Vakzine bei einer nächsten Pandemiewelle ins Leere gehen. Denn die meisten von ihnen nutzen nur das Spike-Protein oder einen Teil davon als Antigen – und sind daher darauf angewiesen, dass diese Strukturen gleichbleiben. Doch Erfahrungen unter anderem mit der saisonalen Grippe und anderen Viren zeigen, dass solche Hüllproteine nicht gegen Mutationen gefeit sind. Bisher haben vergleichende Genanalysen verschiedener Sars-CoV-2 nur wenige Hinweise auf starke Mutabilität ergeben – das aber heißt nicht, dass das Virus im Laufe der nächsten Monate gleichbleibt. Nach Ansicht einiger Experten könnte es daher wichtig sein, mehrere unterschiedliche Impfstoff-Strategien parallel zu verfolgen.

Quellen: Nature, CureVac, Moderna, Science, Verband Forschender Pharmaunternehmen, Chemistry World, Harvard University