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Die Ziellinie im Blick?

(15.09.2020) Die Pharma­branche arbeitet intensiv an sicheren Corona-Vakzinen. Wird es innerhalb der nächsten Monate tatsäch­lich einen Schutz vor COVID-19 geben?
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Im Durchschnitt dauert es 10,7 Jahre bis zur behördlichen Zulassung eines Impfstoff­kandidaten (PLoS One, 8(3): e57755). Bisheriger Rekord­halter ist der Mumps-Impfstoff mit nur vier Jahren Entwick­lungszeit. Eine SARS-CoV-2-Vakzine soll hin­gegen nach nur zwölf bis achtzehn Monaten Entwick­lungszeit zur Verfügung stehen. Dieses ehrgeizige Ziel verfolgen zwei­hundert Arbeits­gruppen in Universitäten, Forschungs­einrichtungen und Biotech-Firmen. Eine Handvoll ihrer Impfstoff­kandidaten hat es bereits in klinische Phase 3 geschafft.

AstraZenecas AZD1222 beispiels­weise, für das der Pharma­konzern in Kooperation mit der Universität Oxford die DNA-Sequenz des SARS-CoV-2-Spike-Proteins (S) in den nicht repli­zierenden Adeno­virus-Vektor ChAdOx1 einbrachte, wird seit Juni 2020 (mit kurzen Unter­brechungen) in Groß­britannien, Brasilien und Südafrika getestet. Bereits ab Ende 2020 sollen bis zu 400 Millionen Dosen davon ausgeliefert werden.

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Vektor mit S-Protein

Grünes Licht für Phase 3 erhielt ebenso CanSino Biologics’ Impfstoff­kandidat Ad5-nCoV. Wie die meisten Mitbewerber enthält auch dessen Adeno­virus-Vektor die genetische Infor­mation des S-Proteins. Tausende Frei­willige des chine­sischen Militärs testen gegen­wärtig dessen Effizienz.

Am 11. August verkündet derweil Russlands Präsident Wladimir Putin die „Regis­trierung“ (quasi eine Art Notfall­zulassung) eines SARS-CoV-2-Impfstoffs mit dem Namen Sputnik V, beziehungs­weise Gam-COVID-Vac. Der Vektor­impfstoff, entwickelt im Gamaleya-Institut in Moskau, soll laut seiner Registrie­rungsbeschei­nigung vom Gesundheits­ministerium der Russischen Föderation am 1. Januar 2021 in den zivilen Verkehr eingeführt werden – obwohl umfang­reiche Daten aus Phase-3-Studien fehlen (The Lancet, DOI: 10.1016/S0140-6736(20)31866-3) .

Der Vakzine-Kandidat mRNA-1273 der US-Biotech-Firma Moderna setzt dagegen auf in vitro transkri­bierte mRNA des S-Proteins, die als zelleigenes Boten­molekül getarnt die menschliche Protein­synthese-Maschi­nerie kapern und Immun­reaktionen auslösen soll. Auch dieser wird seit Ende Juli 2020 in einer klinische Phase-3-Studie evaluiert.

Einen ähnlichen mRNA-Impfstoff entwickelt auch BioNTech. Ugur Sahin, CEO der Mainzer Firma, erklärt, wie der jahr­zehntelange Marathon der Impfstoff­entwicklung auf ein 4-x-100-m-Staffel­rennen reduziert wird: „Der Schlüssel heißt Paral­lelisierung. Wir entwickeln unser mRNA-Vakzin BNT162 in Rekordzeit, indem wir sicher­stellen, dass der Entwick­lungsprozess ununter­brochen mit maximaler Geschwin­digkeit läuft.“

Sahin erläutert die zweite Stell­schraube: „Falls unsere klinischen Studien erfolgreich sind, wollen wir in der Lage sein, große Mengen Impfstoff auszuliefern. Deshalb bauen wir in Koope­ration mit Pfizer bereits jetzt unsere Herstellungs­kapazitäten aus. Wir glauben, dass mehr als zehn Milliarden Impfdosen weltweit nötig sind, um COVID-19 dauerhaft in den Griff zu bekommen.“

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Keine Garantie

Rein logistisch könnte ein SARS-CoV-2-Impfstoff also 2021 zur Verfügung stehen. Dennoch dienen entsprechende Presse­mitteilungen vielleicht weniger dem Gesund­heitsschutz als den Aktien­inhabern und Geldgebern. Denn allzu optimis­tische Prognosen übersehen den ausgeprägten Empirismus in der Impfstoff­entwicklung. Einen einfachen Auto­matismus und eine Garantie auf einen Impfstoff bis zu irgendeinem Datum gibt es nicht.

Unsere effektivsten Impfungen gegen Infektionen durch RNA-Viren wie SARS-CoV-2 sind außerdem tri- und quadri­valente Vakzine, zum Beispiel gegen die saisonale Grippe. Selbst in Jahren, in denen sie zum zirku­lierenden Virus­stamm passen, schützen sie nur 10 bis 60 Prozent der geimpften Personen vor Erkrankung (siehe „Vaccine Effectiveness Estimates“ der Centers for Disease Control and Prevention). Sollten wir von Impfstoffen gegen andere respira­torische Pathologien höhere Wirksam­keiten erwarten?

Was ist mit Lebendimpfstoffen?

Verwunderlich ist, dass keine der klinischen Wirksam­keitsstudien außerhalb von China gegen­wärtig analog attenuierte Coronaviren evaluiert. Dazu scheint noch zu wenig über die Pathologie von SARS-CoV-2 bekannt. Dennoch betont Klaus Überla, Direktor des Virolo­gischen Instituts der Universität Erlangen und selbst feder­führend in der Entwicklung thera­peutischer SARS-CoV-2-Antikörper: „Wir sollten diesen Ansatz nicht ignorieren. Ein Impfstoff aus abge­schwächten Viren wäre weniger aufwendig in der Massen­produktion als ein Totimpfstoff, selbst wenn wir ihn anfänglich gleichzeitig unter S3-Standards und GMP-Bedingungen herstellen müssen. Die größte Hürde ist demnach natürlich die Sicherheit dieses Ansatzes.“

Der Virologe Gerd Sutter von der LMU stellt den großen Zusammen­hang her: „Kaum ein Impfstoff schützt vor Infektion, sondern nur vor Erkrankung. Immunität beruht auf einem komplexen Zusam­menspiel verschiedener erlernter Immun­antworten. Eine Impfung muss deshalb auch CD4+-T-Lymphozyten erzeugen, die bei einer Infektion zusammen mit Gedächtnis-B-Zellen die Antikörper-Produktion schnell aktivieren.“

Vielversprechende Antworten

Immerhin scheinen die aktuell getesteten Impfstoff­kandidaten einer natürlichen Infektion bisher in nichts nachzu­stehen. So induziert beispiels­weise AstraZenecas AZD1222 sowohl neutrali­sierende IgG-Antikörper wie auch eine T-Zell-Antwort (The Lancet, 396(10249):467-78). Zwei Impfungen mit Modernas mRNA-1273 im Abstand von 28 Tagen lösen die Produktion von Virus-neutra­lisierenden Antikörpern und schwache CD4+- und CD8+-T-Zell-Titer aus (NEJM, DOI: 10.1056/NEJMoa2022483). BioNTechs BNT162 erzeugt neutrali­sierende IgG-Titer und starke Th1-dominante CD4+- und CD8+-T-Zell-Antworten gegen sechzehn verschiedene Varianten der Rezeptor-Bindungs­domäne des SARS-CoV-2-S-Proteins.

Sutter resümiert: „Diese vielver­sprechenden Resultate sind noch kein Beweis, dass die Impfstoff­kandidaten vor COVID-19 schützen. Aber ich bin optimistisch, dass Millionen Dosen sicherer Impfstoffe bis Ende nächsten Jahres produziert werden können.“

Henrik Müller

Foto: BioNTech

Dieser (hier gekürzte und aktualisierte) Artikel erschien zuerst in ausführlicherer Form in Laborjournal-Heft 9-2020.



Letzte Änderungen: 15.09.2020

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