Impfstoffe zum Schutz vor der Coronavirus-Infektion Covid-19

An Covid-19, der durch das Coronavirus SARS-CoV-2 verursachten Krankheit, erkranken auch nach drei Jahren Pandemie weiter weltweit viele Menschen. Die von etlichen Unternehmen entwickelten Impfstoffe haben jedoch beigetragen, die damit verbundenen Risiken zu senken. Und Firmen und Forschungsinstitute arbeiten an noch wirksameren Vakzinen.

Weltweit werden mehrere Hundert weitere Impfstoffprojekte vorangetrieben. Eine laufend aktualisierte Übersicht bietet die Weltgesundheitsorganisation WHO. Nur ein kleinerer Teil der Unternehmen und Forschungsinstitute verfolgt ausdrücklich das Ziel einer EU-Zulassung. Viele Impfstoffe sind für andere Weltregionen gedacht. Die folgende Abbildung zeigt Projekte, die ausdrücklich auch auf eine EU-Zulassung hinarbeiten und bei denen mindestens schon die Erprobung mit Freiwilligen begonnen hat. Weitere solche Projekte befinden sich noch im Laborstadium.

Deutschland zählt zu den Ländern mit besonders vielen Projekten für weitere Covid-19-Impfstoffe:

Außerdem wirken die folgenden Unternehmen und Forschungsinstitute unterstützend bei der Impfstoffentwicklung oder -produktion mit:

Die Unternehmen haben parallel zur klinischen Entwicklung große Anstrengungen unternommen, um auch die Großproduktion ihrer Impfstoffe zu ermöglichen. Mehr dazu steht im Artikel "Ausweitung der Liefermengen für Covid-19-Impfstoffe".

Die in der EU zugelassenen Impfstoffe gegen Covid-19 basieren auf mRNA, Vektorviren und Protein. Unter den Impfstoffen, die noch in Entwicklung sind, finden sich neben Impfstoffen des gleichen Typs auch solche, die noch von anderem Typ sind. Hier eine Übersicht über die wichtigsten Impfstoff-Typen:

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Protein-basierte Impfstoffe: Sie werden auch Subunit-Impfstoffe genannt und nach manchen Definitionen (siehe unten) zu den Totimpfstoffen gezählt, weil in ihnen keine lebenden Viren enthalten sind. Diese Impfstoffe enthalten einige Mikrogramm eines ausgewählten Proteins von SARS-CoV-2. Technisch wird das Protein aber nicht direkt aus dem Coronavirus gewonnen, sondern gentechnisch herstellt. Beispiele sind die Impfstoffe von Novavax (zugelassen), Sanofi / GSK und dem Texas Children's Hospital / Baylor College / Biological E (zugelassen in Indien). Typischerweise enthalten Impfstoffe mit Virusprotein noch einen Wirkverstärker (Adjuvans), der das Immunsystem direkt nach der Impfung in Alarmbereitschaft versetzt. Dadurch wird es besonders aufmerksam für das injizierte Fremdprotein und baut eine Abwehr dagegen auf; die kann dann auch die eigentlichen Viren bekämpfen. Impfstoffe mit Virusprotein haben sich schon gegen andere Krankheiten bewährt, beispielsweise Hepatitis B und Grippe (in letzterem Fall wird das Protein allerdings meist direkt aus den Viren gewonnen).


mRNA-Impfstoffe: Diese Impfstoffe enthalten statt eines ausgewählten Virusproteins das zugehörige Gen dafür; und zwar in Form einer mRNA (messenger-RNA), eingebettet in kleine Bläschen (Lipidnanopartikel), die sie schützen und ihnen das Eindringen in Zellen ermöglichen. Für Zellen sind mRNAs etwas Alltägliches, sie erstellen sich selbst ständig mRNA-Abschriften von Genen im Zellkern, wenn sie die entsprechenden Proteine herstellen wollen. Sie benutzen eine von außen zugeführte mRNA genauso wie eine eigene: Sie stellen mehrmals damit das darin beschriebene Protein her und bauen sie dann ab. Auf diese Weise entsteht nach der Impfung im Körper Virusprotein, das dann genauso das Immunsystem aktiviert, wie es Impfstoffe mit Virusprotein tun (gut dargestellt von #EUmythbusters). mRNA-Impfstoffe haben den Vorteil, dass das Herstellungsverfahren unabhängig vom jeweiligen Erreger immer gleich ist; man spart also Entwicklungszeit für das Produktionsverfahren. Zwei mRNA-Impfstoffe gegen Covid-19 sind in der EU zugelassen (von BioNTech/Pfizer und von Moderna), zudem noch mehrere an Virusvarainten angepasste Versionen dieser Impfstoffe. Weitere mRNA-Impfstoffe sind in Entwicklung.


DNA-Impfstoffe: Ähnlich wie mRNA-Impfstoffe sollen auch DNA-Impfstoffe funktionieren. Bei ihnen ist das Gen für ein Virusprotein auf einem Stück DNA enthalten (beispielsweise auf einem DNA-Ring [= Plasmid]). Nach dem Impfen muss das DNA-Stück in Zellen gelangen; und die Zellen müssen daraufhin davon ausgehend Abschriften in mRNA erstellen, die wiederum zur Herstellung von Virusprotein dienen, das dann wie bei einem Impfstoff mit Virusprotein wirkt. Es sind hier also noch mehr Schritte zum Erzielen der Impfwirkung nötig als bei mRNA-Impfstoffen; und damit die DNA überhaupt in die Zellen gelangt, sind besondere Impfgeräte erforderlich. Ein Vorteil gegenüber mRNA-Impfstoffen ist aber, dass DNA stabiler ist und DNA-Impfstoffe deshalb weniger stark gekühlt werden müssen. In Indien hat das Unternehmen Zydus die Zulassung für den ersten DNA-Impfstoff gegen Covid-19 erhalten, genannt ZyCoV-D (es ist damit sogar der weltweit erste DNA-Impfstoff überhaupt); bislang wurde aber noch keine EU-Zulassung beantragt. Daneben sind weitere DNA-Impfstoffe gegen Covid-19 in Entwicklung. So erprobt das Unternehmen Inovio seinen DNA-Impfstoff derzeit in einer Phase III-Studie der WHO (während es das eigene Studienprogramm terminiert hat). Das schwedische Karolinska-Institut arbeitet ebenfalls an e inem DNA-basierten Covid-19-Impfstoff und hat ihn schon mit Tieren erprobt. Kooperationspartner war u.a. die Universität Gießen.

Unterschiede gibt es auch bei den Applikationsformen. Zwar zielen die meisten Projekte auf injizierbare Impfstoffe ab, doch gibt es Ausnahmen. So verbindet sich mit der Entwicklung von über die Nase applizierbaren Impfstoffen die Hoffnung, Menschen so zu immunisieren, dass sich nicht nur selbst vor einem Krankheitsausbruch geschützt sind, sondern auch niemanden mehr mit SARS-CoV-2 anstecken könne. Mehr dazu steht im Artikel "Corona-Impfstoffe der nächsten Generation".

Daneben gibt es auch Projekte, die auf einen oral anwendbaren Impfstoff abzielen. Beispiele: