Wie funktionieren die unterschiedlichen Vakzine?

Aktuelle Impfstoffe im Überblick: Wirkweise, Namen & Studien

REGION (DGP) - Die Impfstoff-Landschaft ist komplex und Laien wie Fachleute verlieren rasch den Überblick. Verständnis und Begrifflichkeiten haben sich seit Beginn der Corona-Pandemie deutlich geändert. Im Überblick eine aktualisierte Übersicht über die aktuellen Impfstoffe, ihre Wirkweise, und dazu veröffentlichten Studien.

Anfänglich wurde der hier bereits zugelassene Impfstoff BNT162b häufig als „Mainzer Impfstoff“ oder „BioNTech-Vakzin“ bezeichnet, so wie der Impfstoff AZD1222 zunächst einfach der „britische Impfstoff“ oder das „Oxford-Vakzin“ wurde. Nicht einfacher wird es dadurch, dass die Vakzine auch intern im Laufe ihrer Entwicklung unterschiedliche Namen erhielten. AZD1222 heißt auch “ChAdOx1 nCoV-19″ und unter diesem Begriff oder dem abgekürzten ChAdOx1 ist er auch häufig in Berichten zu finden. BioNTech hat außerdem inzwischen für den Impfstoff BNT162b einen Markennamen (Comirnaty) gefunden, der eventuell bei der konkreten Impfung häufiger Verwendung findet als die technischen Namen. Auch der vierte in der EU zugelassene Impfstoff stammt aus einer Kollaboration, nämlich von Johnson & Johnson bzw. Janssen Pharmaceuticals in Belgien, mit dem Beth Israel Deaconess Medical Center. Dieses Vakzin, ein Vektorimpfstoff, ist unter den Namen JNJ-78436735 oder Ad26.COV2.S zu finden.

Viele Vakzine, viele Akteure, viele Namen

Zur Namensverwirrung kommt hinzu, dass unterschiedliche Methoden den verschiedenen Impfstoffen zugrundeliegen. Grundsätzlich gibt es folgende Wege einer Impfung:

SARS-CoV-2-basiert
Das eigentliche Virus wird abgeschwächt, also deutlich weniger infektiös, gegeben oder aber inaktiviert – dient also nur noch zur Ansicht.

Protein-basiert
Teile des Virus werden direkt verabreicht – vor allem das Spike-Protein bietet gute Antigen-Qualitäten, das heißt, Antikörper, die gegen das Spike-Protein gebildet werden, sind zu einem Großteil auch neutralisierend, also wirksam gegen das aktive Virus.

Genetische Vakzine
Es besteht auch die Möglichkeit, Genmaterial, das die Herstellung des Spike-Proteins ermöglicht, direkt in Zellen einzubringen. Diese produzieren dann das Protein und werden so für das Immunsystem als “infiziert” sichtbar, erkennbar an dem körperfremden Protein, das zur Herstellung von Antikörpern genutzt wird. Bei dieser Methode kann DNA eingesetzt werden, die in die Erbinformation der Zelle integriert wird, oder aber mRNA, die lediglich zur Herstellung des Proteins dient und anschließend abgebaut wird.

Virus-Vektoren
Ein Protein des Coronavirus kann auch auf der Hülle eines anderen Virus in den Körper eingebracht werden. Ein fremdes Virus, das je nach Methode entweder vermehrungsfähig sein kann oder selbst inaktiv ist, zeigt also dem menschlichen Immunsystem, wie das Spike-Protein aussieht. Virus-Vektoren können jedoch auch als Transporter für die genetische Information dienen, ohne selbst das Protein zu präsentieren.

Methodisch unterschiedliche Ansätze mit demselben Ziel: SARS-CoV-2 erkennen

BioNTech/Pfizer und Moderna setzen beide auf ein genetisches, genauer: ein mRNA-Vakzin, mit bisher beachtlichen Ergebnissen in sowohl Entwicklungsgeschwindigkeit als auch Wirksamkeit. Die mRNA ermöglicht es, das Spike-Protein des neuen Coronavirus in den geimpften Muskelzellen nachzubauen. Diese mRNA ist praktischerweise zu nichts weiterem in einer Zelle nützlich. Unsere Körperzellen sind nicht in der Lage, mRNA in die eigene Erbinformation einzubauen, ihnen fehlt schlicht das Enzym (die reverse Transkriptase), mit dem diese komplexe Übersetzung von mRNA nach DNA erst möglich würde. Ein solches Enzym bringen sogenannte Retro-Viren wie das Coronavirus normalerweise mit: Sie sind so spezialisiert, dass sie ihre RNA-Information bei Infektion mit Hilfe des Enzyms in die Erbinformation der infizierten Zellen einbauen. Die Information zum einzelnen Spike-Protein ist allerdings im Fall der Impfung nicht für die Zelle übersetzbar, das Enzym wird natürlich nicht mitgeliefert. Geimpfte Zellen, die das Protein produzieren, werden vom Immunsystem als infiziert erkannt – woran der Krankmacher zu erkennen ist, erlernt die Immunabwehr mit Hilfe des Proteins und kann so auch folgende Coronaviren schnell erkennen und bekämpfen.

Oxford/AstraZeneca setzt mit ChadOx1 auf einen viralen Vektor. Dabei kommt ein Adenovirus-Vektor zum Einsatz. Das Virus ist ein einfaches Erkältungsvirus. Das Vakzin nutzt das Spike-Protein von SARS-CoV-2, das auf dem Virus präsentiert wird. Wird das Virus verimpft, reagiert der Körper wie auf klassische Erkältungsviren mit einer Immunreaktion und erlernt dabei, das Virus am Spike-Protein zu erkennen. So ist die Immunabwehr auch auf das neue Coronavirus vorbereitet. Auch Johnson & Johnson nutzen mit Ad26.CoV2.S einen viralen Vektor, und dieser ist ebenfalls ein Adenovirus, genauer: Adenovirus 26. Damit kommt hier wie bei Oxford/AstraZeneca ein einfaches Erkältungsvirus als Überträger zum Einsatz. Das Virus ist so modifiziert, dass es in die Körperzellen eindringen und die genetische Information über das Spike-Protein, in Form von DNA, darin abliefern kann, aber es kann sich nicht vermehren. Das Virus selbst löst also keine Erkrankung aus. Der Ad26-Vektor wurde zuvor bereits bei der Ebola-Impfung erfolgreich eingesetzt.

Aktuell in Europa relevante Vakzine präsentieren das Spike-Protein

Mit allen vier aktuell hier zugelassenen Vakzine ist also eine wirksame Impfung möglich, ohne riskante Informationen in eine Körperzelle einzubringen. mRNA wird zur Herstellung des Spike-Proteins verwendet, kann allerdings nicht weiter von unseren Zellen genutzt werden. Im Falle des viralen Vektors wird DNA mit der Spike-Protein-Information als Bauvorlage übermittelt. Auch diese enthält also keine sonstigen Informationen über das Coronavirus oder den Virusvektor. So ist vom gefährlicheren Coronavirus lediglich das Spike-Protein zur Ansicht für das Immunsystem vorhanden – die Immunabwehr kann also in allen Fällen eine Übung mit einer gespielten Infektion durchführen, und dabei vor allem erlernen, das neue Coronavirus bei einem tatsächlichen Angriff schnell zu erkennen und abzuwehren.

Bisher veröffentlichte Studien zu den Vakzinen

BioNTech/Pfizer – BNT162b:
BioNTech: 95 %iger Schutz vor COVID-19

Corona: Robuste Impfantwort in deutscher Impfstudie mit BNT162b1

Mainzer Impfstoff effektiver für die Immunantwort als das Virus selbst

Mainzer Impfstoff-Studie: Sicherheit bestätigt

Real-World-Daten aus Israel: Erste Impfdosis reduziert Infektionsraten und Erkrankungsraten deutlich

Schottische Analyse: 35 % geimpft, eine Injektion, über 80 % der Krankenhausaufenthalte verhindert

Corona: Impfstoff trumpft Mutante

Corona-Impfung: Anaphylaxis sehr seltenes Ereignis

Oxford/Astra-Zeneca – ChAdOx1/AZD1222:
Corona: Oxford-Impfstoff in Phase 2/3 – besonders gut für Ältere?

Daten von tausenden Testpersonen: Ergebnisse zum Impfstoff ChAdOx1
Corona-Impfstoff ChAdOx1 nCoV-19: Studienbericht zu Phase 1 und 2
Schottische Analyse: 35 % geimpft, eine Injektion, über 80 % der Krankenhausaufenthalte verhindert

Impfstoff AZD1222: Effizienter bei längerem Impfintervall

Moderna – mRNA-1273:
Moderna-Vakzin Phase 1-Studie: Robuste Antikörperbildung bei älteren Teilnehmern
Phase-I-Studie: RNA-Impfstoff gegen SARS-CoV-2
Moderna-Impfstoff ist wirksam und sicher – Studie mit mehr als 30 000 Teilnehmern

Johnson & Johnson – JNJ-78436735 oder Ad26.COV2.S:
Vorläufige Studienergebnisse: Vektorimpfstoff Ad26.COV2.S

Vektor-basierter Impfstoff: Ad26 als möglicher Kandidat für Einmalimpfung?

Johnson & Johnson Vakzin: Phase 1-Daten

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