Weltweit arbeiten Forscher an Instituten und bei Impfstoffherstellern an einem Impfstoff gegen Sars-CoV-2.
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BerlinWie gut: Es wird einen Impfstoff gegen das neuartige Coronavirus Sars-CoV-2 geben. Impfstoffforscher, Hersteller und Zulassungsbehörden sind da sehr zuversichtlich. Allerdings wird es noch dauern: nach allgemeiner Überzeugung ein bis anderthalb Jahre – auch wenn aus China und anderen Ländern optimistischere Signale kommen. Es ist jedenfalls sehr unwahrscheinlich, dass ein wirkungsvoller und zugelassener Impfstoff noch während der aktuellen Pandemie zur Verfügung steht.

Die Entwicklung von Impfstoffen ist keineswegs immer einfach. An Impfstoffen gegen HIV, Malaria oder Tuberkulose wird seit Jahrzehnten geforscht. Aber bisher sind die Ergebnisse mal vielversprechend, mal unbefriedigend. Am Ziel ist man immer noch nicht.

Vorarbeiten mit Mers

Bei Sars-CoV-2 ist die Lage anders. Es gibt einen Vorlauf. Stephan Becker, Professor an der Universität Marburg und namhafter Impfstofforscher, sagt, man könne an die Entwicklung eines Impfstoffes gegen Mers anschließen. Mers ist ein Coronavirus, das bereits vor einigen Jahren aufgetreten ist. Und die erste Testphase an Menschen, die Klinische Phase 1, ist bereits abgeschlossen. Becker sagt, er sehe bei der Entwicklung eines Schutzes gegen Sars-CoV-2 keine großen Schwierigkeiten im Vergleich zu Mers.

Impfstoffe funktionieren im Prinzip so: Dem menschlichen Immunsystem wird ein sogenanntes Antigen präsentiert, also ein Bestandteil eines Krankheitserregers oder ein abgeschwächter Erreger, der selbst keine Erkrankung auslöst. Das Immunsystem erkennt diese Antigene als Feind und entwickelt Antikörper. Wenn es gut geht, bilden sich langlebige Gedächtniszellen, die auch nach Jahren noch die Produktion dieser Antikörper auslösen können.

Der Körper kennt dann die Bedrohung und verliert im Fall einer echten Infektion keine Zeit. Die Killerzellen erkennen die Eindringlinge und fressen sie, lösen sie auf oder verkleben ihre Oberflächen – und machen sie so unwirksam. Die Krankheit wird im Keim erstickt.

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Sars-CoV-2 und Covid-19

Die Erreger: Sars-CoV-2 heißen die neuartigen Coronaviren, die zurzeit weltweit Menschen befallen. Sie kamen vorher nur im Tierreich vor und haben sich nach dem Sprung auf den Menschen derart verändert, dass sie leicht übertragen werden.

Die Infektion: Hauptsächlich werden die Viren per  Tröpfcheninfektion übertragen, etwa beim Husten. Möglich sind auch Schmierinfektion und eine Ansteckung über die Bindehaut der Augen.  

Die Krankheit: Covid-19 heißt die durch Sars-CoV-2 ausgelöste akute Atemwegserkrankung. Dabei breiten sich die Viren in die unteren Bereiche der Atemwege aus, es drohen Lungenentzündungen und andere Komplikationen. Bei vier von fünf Personen verläuft Covid-19 mild.

Soweit die Theorie. Doch solche Partikel zu entwickeln, die selbst keine unerwünschten Nebenwirkungen hervorrufen, ist oft kompliziert. Gegen Masern, Mumps und Röteln impft man mit lebenden, aber abgeschwächten Viren. Gegen Diphtherie und Keuchhusten spritzt man nur tote Zellbestandteile, die ausreichen, eine Immunantwort auszulösen.

Die Sars-CoV-2-Forscher verfolgen zwei Wege. Bei der Entwicklung des Mers-Impfstoffes verwendete man abgeschwächte Pockenviren, Modified-Vaccinia-Ankara-Viren, denen ein Teil der Erbinformation des Coronavirus eingebaut wurde. Diese Corona-Erbinformation ist der Bauplan für ein bestimmtes Eiweißmolekül, das Spike-Protein. Mit diesem Oberflächenprotein dringen die Coronaviren in die Zellen des menschlichen Atemtraktes ein. Werden sie rechtzeitig erkannt, können die Antikörper sie lahmlegen.

„Wir brauchen neutralisierende Antikörper gegen dieses Spike-Protein“, sagt Thomas Kamradt, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Immunologie und Direktor des Instituts für Immunologie am Universitätsklinikum Jena.

Der zweite Weg in der modernen Impfforschung ist die Nutzung sogenannter RNA- oder DNA-Plattformen – eine Art künstlicher Viren, die ebenfalls zur Erzeugung von Antikörpern gegen das Spike-Protein führen sollen. Beide Plattform-Lösungen haben den Reiz, dass sich nach dem Schema auch Impfstoffe gegen andere Krankheiten erzeugen ließen. Eine Zulassung eines solchen Plattform-Impfstoffs könne einen Präzedenzfall schaffen, der die Erprobung und Zulassung künftiger Impfstoffe erleichtert und verkürzt, sagt Klaus Cichutek, Präsident des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI), das für die Überwachung von Impfstoffen zuständig ist. Es sei möglich, bei einem neuen Impfstoff gegen einen anderen Erreger nur einen Teil der Erbinformation auszutauschen und so ein neues Antigen einzuschleusen.

Jetzt einen guten, später einen sehr guten Impfstoff

Cichutek berichtet, es werde weltweit in 35 Arbeitsgruppen, an Instituten und bei Impfstoffherstellern an einem Sars-CoV-2-Impfstoff geforscht. Er hoffe, dass dieser Wettbewerb zu mehreren zulassungsfähigen Impfstoffen führe. Das Ergebnis könne sein, dass es „jetzt einen guten, später einen sehr guten Impfstoff“ gibt.

Impfstoff ist nämlich nicht gleich Impfstoff, Immunität nicht gleich Immunität. Coronaviren lösen auf natürlichem Weg nur eine flüchtige Immunität aus, wie Christian Drosten, Chef-Virologe der Charité berichtet. Das bedeutet, dass ein Patient, der Covid-19 überstanden hat, zwar zunächst gegen eine erneute Infektion mit Sars-CoV-2 geschützt ist. Aber dieser Schutz lässt nach Monaten oder Jahren nach. Das immunologische Gedächtnis des Menschen ist in diesem Fall – anders als beispielsweise bei Masern – nicht dauerhaft. Das ist eine besondere Eigenschaft der Coronaviren.

Impfstoffexperte Florian Krammer von der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York, USA, bestätigt das. Es sei daher wichtig, durch eine Impfung möglichst langlebige Antikörper zu erzeugen. Der Immunologe Thomas Kamradt fände es noch besser, eine zelluläre Immunantwort zu erzeugen. Dabei werden nicht nur Antikörper gebildet, sondern auch langlebige T-Lymphozyten, die im Rachen eine Infektion auch nach vielen Jahren noch verhindern können.

PEI-Präsident Cichutek warnt indes vor übertrieben Erwartungen oder Anforderungen: „Uns ist auch ein Impfstoff sehr willkommen, der über Wochen oder Monate einen guten Schutz bietet.“

Langwierige Tests aus Wirksamkeit und Verträglichkeit

Wieso aber dauert es so lange? „Das Problem“, sagt Stephan Becker, „ist nicht die Entwicklung, sondern die Testung.“ Wenn ein Impfstoffkandidat vorliegt, muss er in Tierversuchen auf Wirksamkeit geprüft werden. In zunächst kleinen und dann großen Studien am Menschen muss die Verträglichkeit nachgewiesen werden.

Ein Kandidat für einen Impfstoff gegen Sars-1, die gefährliche Lungenkrankheit, die vor 17 Jahren für eine Pandemie sorgte, scheiterte. Die Antikörper, die die Wissenschaftler erzeugt hatten, verstärkten die Erkrankung, statt sie zu stoppen. Ein Effekt, den Forscher wie Drosten, Becker und Krammer bei Sars-CoV-2 glücklicherweise nicht erwarten.

Doch was nützt ein Impfstoff, der für die aktuelle Pandemie zu spät kommt? Sars-CoV-2 wird nach allgemeiner Auffassung – anders als sein Vorläufer Sars-1 – nicht wieder verschwinden. Es wird also nötig sein, besonders empfindliche Bevölkerungsgruppen wie Ältere und chronisch Kranke auch in Zukunft vor einer Infektion zu schützen – ähnlich wie durch die jährliche Grippeschutzimpfung, die vor allem Menschen über 65 Jahre empfohlen wird.

Herdenimmunität als Ziel

Auch Charité-Virologe Drosten sagt, das Virus Sars-CoV-2 werde bleiben. Und damit verbindet sich sogar eine gute Nachricht. Die aktuelle Epidemie werde eine Herdenimmunität in der Bevölkerung hinterlassen, die sich immer wieder erneuert, auch ohne Impfung. Das heißt: Die Ausbreitung wird – anders als jetzt – abgebremst, weil viele das Virus gar nicht weitergeben. Und: Sars-CoV-2 ist anderen Coronaviren so ähnlich, dass die Immunität dagegen auch vor Sars-Verwandten schützt. Drosten: „Die Menschheit wird sicherlich demnächst nicht das nächste Sars-Virus aus einer unbekannten Tierquelle bekommen.