Nachdem sie in der Corona-Pandemie ihr Debüt feierte, solle die mRNA-Technologie bald auch anderweitig zum Einsatz kommen. Der Hersteller Moderna etwa testet ein neues Grippe-Vakzin, bei BioNTech ist die Rede von Impfungen gegen Krankheiten wie Multiple Sklerose oder Hautkrebs. Doch bei einigen Menschen bleibt noch Misstrauen gegenüber einem Wirkstoff, der scheinbar viel zu schnell entwickelt wurde. Wie funktioniert also die Immunisierung durch mRNA?
Immunreaktion gegen Antigene
Das Ziel einer Impfung ist im Körper eine spezifische Immunreaktion auszulösen, die ihn bei Kontakt mit dem Erreger schützt. Bei herkömmlichen Vakzinen wird dafür der Erreger oder Fragmente davon – man spricht dabei vom Antigen – direkt verabreicht. Bei der mRNA-Impfung wird dem Körper die Bauanleitung dafür gegeben, sodass dieser das Antigen selbst produziert. mRNA steht für „messenger ribonucleic acid“, also Boten-Ribonukleinsäure. In ihr ist die Erbinformation des Antigens gespeichert. In den Präparaten ist diese Information außerdem von Fettstoffen umgeben, die die Aufnahme in menschliche Zellen erleichtern. So gelangt die Boten-RNA bei der Impfung in einige Zellen, welche daraufhin Antigene produzieren. Gegen diese formt der Körper dann eine Immunantwort.
Im Fall SARS-CoV-2 ist das Antigen das Spike-Protein, welches sich auf der Hülle des Virus befindet. Für dieses Protein enthalten die Impfstoffe von Moderna und BioNTech die Bauanleitung, sodass unsere Zellen es selbst herstellen – ohne, dass wir mit dem eigentlichen Virus in Kontakt kommen. Die so produzierten Antigene lösen dann eine Immunantwort aus. Auf diese Weise lernt der Körper den Erreger zu erkennen und zu bekämpfen, noch bevor das Virus die menschlichen Zellen befallen und sich vermehren kann.
Harmloses Adenovirus als Transporter
Vektor-Impfstoffe wie jene von Johnson & Johnson oder AstraZeneca nutzen im Gegensatz zu den mRNA-Stoffen einen natürlichen Träger, um Informationen des Coronavirus in menschliche Zellen zu transportieren. Dieser Träger ist ein Virus, welches im Labor so verändert wurde, dass es sich nicht mehr vermehren kann. Es fungiert lediglich als Transporter. Im Falle der zugelassenen Covid-19-Impfstoffe, die diese Technologie nutzen, dient ein Erkältungsvirus von Schimpansen, das Adenovirus, als Träger. Zudem unterscheiden sich die Vektor-Impfstoffe in der Information, die sie an die Körperzellen übermitteln: Während die mRNA-Präparate – wie der Name schon sagt – mit RNA arbeiten, enthalten die Vektor-Impfstoffe DNA des Spike-Proteins. Im Zellkern wird diese DNA dann in mRNA umgewandelt, sodass aus dieser – wie auch im Falle der mRNA-Impfstoffe – das Spike-Protein hergestellt werden kann.
Schnelle Entwicklung ohne Qualitätsabstriche
Die schnelle Entwicklung der Impfstoffe lässt sich auf verschiedene Aspekte zurückführen: Einerseits konnte an die Forschung zu zwei ähnlichen Coronaviren – den Auslösern der SARS- und MERS-Epidemie – angeknüpft werden. Dank dieser Arbeit wussten die Wissenschaftler, dass auch im Falle von SARS-CoV-2 das Spike-Protein der Schlüssel zur Impfung sein würde. Was außerdem oft Zeit kostet bei der Impfstoffentwicklung, ist die Beschaffung von Geldern. Doch aus gegebenem Anlass investierten diesmal etwa die US-Regierung und auch die Bundesregierung viel in die Impfstoffentwicklung, sodass die Studien schnell beginnen konnten.
Und auch bei den Zulassungsbehörden hatten die Impfstoffe oberste Priorität: Da es sich um einen globalen Notstand handelt, prüfte das Paul-Ehrlich-Institut (PEI) die Impstoffstudien in Form eines sogenannten „Rolling Review“-Verfahrens. Dabei werden die Daten nach und nach – quasi in Häppchen – geprüft, anstatt bis zum Ende der Studien zu warten. Trotzdem „bleiben die Anforderungen an Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit der betreffenden Arzneimittel unverändert hoch“, schreibt das PEI zu dem Verfahren.
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