Impfstoffe zum Schutz vor Covid-19, der neuen Coronavirus-Infektion

Erste Unternehmen und Forschungsinstitute haben bereits angekündigt, ihre Produktionskapazitäten für einen Covid-19-Impfstoff auszuweiten. Janssen (Johnson & Johnson), Kentucky BioProcessing, Moderna/Lonza, BioNTech/Pfizer wie auch Oxford University, das Unternehmen Serum Institute of India, AstraZeneca und das Konsortium ReiThera/Leukocare/Univercells werden darüber hinaus ihre Impfstoffe bereits großtechnisch produzieren, während die Erprobung mit Freiwilligen noch läuft – auch auf die Gefahr hin, die produzierte Ware entsorgen zu müssen, falls die Studienergebnisse negativ ausfallen sollten. CureVac hat Mitte Mai mitgeteilt, dass es bereits größere Mengen der Hauptkomponente seines Wirkstoffes (mRNA) produziert hat – obwohl die Erprobung mit Freiwilligen noch nicht einmal begonnen hat.

Weitere Unternehmen, die an keinem eigenen Covid-19-Impfstoff arbeiten, haben angeboten, die Produktion von Impfstoffen anderer Unternehmen zu unterstützen. So eine Zusage hat das japanische Unternehmen Takeda ausgesprochen, aber auch das (sonst gar nicht mit Impfstoffen befasste) Unternehmen Bayer.

Als ein nicht zu unterschätzender Flaschenhals für die Produktion der Impfstoffdosen für den praktischen Einsatz wurde die Verfügbarkeit von Abfüllanlagen und Glasfläschchen ausgemacht. Aus diesem Grund will beispielsweise die Bundesregierung den Ausbau von Abfüllanlagen für Impfstoffe in Deutschland finanziell fördern.

Die Zielmarken für die Produktion sind hoch. So plant beispielsweise Janssen (Johnson & Johnson) 1 Milliarde Impfdosen zu produzieren. Sanofi und GSK planen ebenfalls die Produktion von 1 Milliarde Impfdosen. Die gleiche Menge, und das jährlich, ist auch das Ziel von Moderna und Lonza. CureVac sieht sich schon mit der vorhandenen Produktionsanlage imstande, mehrere hundert Millionen Dosen jährlich zu liefern; und eine weitere Anlage soll noch gebaut werden. AstraZeneca plant, Großbritannien 30 Millionen und den USA 300 Millionen Impfdosen bereits im September bzw. Oktober 2020 zu liefern.

Die Bill & Melinda Gates Foundation hat angekündigt, mit Milliarden US-Dollar den Aufbau von Produktionsanlagen für sieben ausgewählte Impfstoffe mitzufinanzieren, während die zugehörigen klinischen Studien noch laufen. Am Ende werde man unter diesen dann zwei Impfstoffe aussuchen und sich auf diese konzentrieren.

Bei einer Geberkonferenz am 04.05.2020 wurden außerdem Gelder gesammelt, von denen ein Teil über CEPI und Gavi - The Vaccine Alliance zur Förderung der Impfstoffentwicklung, -produktion und -distribution eingesetzt werden sollen.

Die Unternehmen und Forschungsinstitute arbeiten auf unterschiedliche Impfstoffe hin. Die meisten ihrer Projekte zielen dabei auf eine der folgenden drei Arten von Impfstoffen:

Lebendimpfstoffe mit Vektorviren: Bei mehreren Projekten dienen gut bekannte, harmlose Viren als Ausgangspunkt, beispielsweise das „Modifizierte Vaccinia-Virus Ankara“ (MVA), das Adenovirus Serotyp 26 oder das Virus aus Masernimpfstoff. Solche sogenannten Vektorviren können sich in Menschen vermehren, ohne eine Erkrankung auszulösen. Man weiß auch, wie man sie in in großen Mengen vermehren kann. Nun "verkleiden" sie Forscher mit gentechnischen Mitteln als SARS-CoV-2 (konkret: sie tauschen ein oder mehrere ihrer Oberflächenproteine durch SARS-CoV-2-Proteine aus), so dass sie dem Immunsystem eine Covid-19-Infektion vorgaukeln können. Wer damit geimpft wird, baut einen Immunschutz auf, der auch eine echte Infektion abwehren kann – so der Plan. Aufbauend auf einem Vektorvirus sind auch der erste zugelassene Ebola-Impfstoff, ein weiterer Ebola-Impfstoff (dessen Zulassung beantragt ist) und weitere experimentelle Impfstoffe entwickelt worden. Diese Strategie verfolgen nun beispielsweise Janssen, DZIF, University of Oxford und das Konsortium ReiThera / Leukocare / Univercells.

Totimpfstoffe mit Virusproteinen: Diese Impfstoffe enthalten entweder ausgewählte Virusproteine (so etwa bei Novavax, Greffex, der University of Queensland und Sanofi/GSK); oder sie enthalten das ganze Material inaktivierter SARS-CoV-2-Viren (etwa bei Beijing Institute of Biological Products / Sinopharm). Damit beruhen sie im wesentlichen auf lang bewährter Technologie: Sehr viele zugelassene Impfstoffe sind so zusammengesetzt; beispielsweise solche gegen Hepatitis B oder Grippe. Möglicherweise ist es aber bei anderen Impfstoffen leichter, schnell große Mengen von Impfeinheiten zu produzieren. Das allerdings wird sich erst zeigen, wenn es soweit ist.

Genbasierte Impfstoffe: Diese Impfstoffe enthalten ausgewählte Gene des Virus in Form von mRNA bzw. DNA. Diese sollen nach der Injektion im Körper die Bildung von (ungefährlichen) Virusproteinen hervorrufen, die dann wiederum wie bei einem konventionellen Impfstoff den Aufbau des Immunschutzes bewirken. Solche mRNA- und DNA-basierten Impfstoffe haben den Vorteil, dass von ihnen sehr schnell viele Injektionsdosen produziert werden können. Allerdings ist bislang noch gegen keine Krankheit ein solcher Impfstoff auf dem Markt. Zu den Unternehmen und Instituten, die solche Impfstoffe gegen Covid-19 entwickeln, gehören CureVac, BioNTech, Moderna, Inovio, Arcturus Therapeutics, LineaRx/Takis, Anges, Translate Bio mit Sanofi und das thailändische National Vaccine Institute mit der Chulalongkorn University; auch das Konsortium OpenCorona unter Führung des schwedischen Karolinska-Institut und Mitwirkung der Universität Gießen entwickelt einen DNA-basierten Impfstoff.

In Japan hat das Biotech-Unternehmen Anges mit der Osaka University einen DNA-basierten Impfstoff entwickelt, für den es nun den Beginn der Erprobung mit Tieren angekündigt hat.

Die indischen Unternehmen Zydus Cadila und Serum Institute (in Kooperation mit dem US-Unternehmen Codagenix) arbeiten ebenfalls an Impfstoffen. Der Impfstoff von Serum Institute und Codagenix wird Medienberichten zufolge bereits mit Tieren erprobt.

In China arbeitet das Unternehmen Cansino Biologics (CanSinoBIO) an einem Impfstoff. Er wird bereits mit Menschen erprobt.

Zu den aktiven Forschungseinrichtungen zählt VIDO-InterVac (Vaccine and Infectious Disease Organization – International Vaccine Centre) an der Universität Saskatchewan, Kanada.

Ebenso wird am Cambridge Infectious Diseases Research Centre der Universität Cambridge in UK ein Impfstoff entwickelt.

Die Universität von Hongkong hat mitgeteilt, bereits einen Impfstoffkandidaten für die weitere Erprobung fertig gestellt zu haben. Bis dieser allerdings alle Tier- und Humanstudien durchlaufen habe, würden noch Monate vergehen. Dieser Impfstoffkandidat ist von einem Grippeimpfstoff abgeleitet, der als Nasenspray verabreicht wird.

In den USA arbeitet das US Army Medical Research and Development Command (USAMRDC) mit dem Walter Reed Army Institute an einem Impfstoff.

In Deutschland arbeitet das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) mit Partnern in München, Marburg und Hamburg an zwei Impfstoffen. Bei einem davon wandeln Forscher einen Impfstoff gegen das MERS-Virus (siehe unten) ab, der derzeit in klinischen Studien erprobt wird. Er beruht auf dem Vektorvirus MVA. Die Herstellung des Impfstoffs für die Erprobung wird das Dessauer Unternehmen IDT Biologika übernehmen.
Bei dem zweiten Impfstoff, der im DZIF entwickelt wird, dient das Virus aus dem Masern-Impfstoff als Vektorvirus-Grundlage.

Israels Institute for Biological Research und das israelische Gesundheitsminsterium wurde ebenfalls beauftragt, einen Impfstoff zu entwickeln. Ebenfalls in Israel beheimatet ist das Galilee Research Institute (MIGAL). Das Institut entwickelt einen Covid-19-Impfstoff ausgehend von einem schon zuvor entwickelten Impfstoff gegen ein Coronavirus, der Geflügel befällt.

Bei der Entwicklung der Covid-19-Impfstoffe sind mehrere Unternehmen zur Zusammenarbeit bereit. Das zeigt nicht nur das Beispiel von GSK mit seinen Adjuvantien, sondern auch die am 02. März bei einem Treffen mit der US-Regierung geschlossene Kooperationsvereinbarung der Unternehmen Moderna, Janssen und Sanofi.