Impfstoffe zum Schutz vor Covid-19, der neuen Coronavirus-Infektion
An Covid-19, der neuen Atemwegsinfektion durch das Coronavirus SARS-CoV-2, leiden Menschen in der ganzen Welt. Unternehmen und Forschungsinstitute entwickeln jedoch Schutzimpfungen dagegen.
In unserer neusten Podcast-Folge der #vfaTonspur befragt Radiojournalist Philipp Eins den Forschungssprecher des vfa, Dr. Rolf Hömke, u.a. zu diesem Thema:
Diese Seite ist auch dauerhaft über die Kurz-Adresse vfa.de/corona-impfstoffe erreichbar.
Gegen SARS-CoV-2, das erst seit etwa Neujahr bekannt ist, sind binnen kurzer Frist mindestens 69 Impfstoffprojekte angelaufen: Die Weltgesundheitsorganisation WHO zählt derzeit 62 (Aufstellung vom 04.04.2020). Dazu kommen noch sieben weitere Projekte, die die WHO noch nicht verzeichnet: ein Projekt des israelischen Institutes for Biological Research, eins des Schweizer Unternehmens Alpha-O Peptides, ein Projekt des südkoreanischen Unternehmens SK Bioscience, ein Projekt der Unternehmen Translate Bio und Sanofi (USA und Frankreich), ein Projekt des Schweizer Konsortiums Universitätsspital Zürich/Inselspital und Universtität Bern/Unternehmen Saiba, ein Projekt des US-Unternehmens Kentucky BioProcessing (Tochter von British American Tobacco) und ein Projekt des US-Unternehmens Sorrento Therapeutics.
Stand der Impfstoffentwicklung
Jedes Impfstoffprojekt muss sechs Etappen durchlaufen. Sie sind in der folgenden Grafik gezeigt:
Bis vor wenigen Jahren hätte man für das Durchlaufen aller Etappen 15 bis 20 Jahre angesetzt. Neue Technologie und Vorerfahrung mit Impfstoffprojekten gegen verwandte Viren (siehe unten) machen eine enorme Beschleunigung möglich. Das belegen die Zwischenstände, die einige Unternehmen und Forschungsgruppen für ihre Projekte gemeldet haben. Die Projekte, die schon am weitesten vorangekommen sind, sind bereits in Etappe 4 eingetreten, der Erprobung mit Freiwilligen; oder sie planen, das in den kommenden Monaten zu tun:
- Moderna: Erprobung seit 16.03.
- CanSinoBIO (China): Freigabe zur Erprobung erteilt laut Bericht vom 17.03.
- Inovio: Erprobung ab April geplant. Derzeit läuft die Erprobung mit Tieren.
- Oxford University: Erprobung laut Medienberichten ab April geplant (Studienplan). Derzeit laufen Tests mit TierenTests mit TierenTests mit Tieren.
- BioNTech/Pfizer/Fosun Pharma: Erprobung ab Ende April in Europa, den USA und China
- Novavax: Erprobung ab Mitte Mai.
- University of Queensland: Erprobung laut Medienberichten ab Juni möglich.
- CureVac: Erprobung ab Frühsommer.
- Janssen (Johnson & Johnson): Erprobung ab September 2020 oder eher.
- OpenCorona-Konsortium (Karolinska Institut, Universität Gießen und Partner): Erprobung 2021.
Von mehreren Projekten haben die Unternehmen oder Forschungseinrichtungen berichtet, dass die Etappe der Erprobung mit Tieren erreicht haben:
An diesen Standorten in Deutschland forschen Unternehmen an Mitteln gegen Covid-19
Unsere interaktive Karte zeigt, wo in Deutschland Unternehmen an Impfstoffen oder therapeutischen Medikamenten gegen Covid-19 arbeiten. Sie beruht auf Meldungen der genannten Unternehmen und Medienberichten; ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Sie wird laufend aktualisiert.
Wie schnell?
Im Zusammenhang mit den Anstrengungen zur Entwicklung eines Impfstoffes gegen Covid-19 fällt immer wieder der Begriff "Herdenimmunität". Wie dieser Gemeinschaftsschutz erzielt werden kann und wie er hilft, die Ausbreitung einer Krankheit einzudämmen, erfahren Sie HIER.
Wie schnell mit Impfkampagnen begonnen werden kann, hängt nicht nur von der Geschwindigkeit von Entwicklung, Erprobung und Zulassung der Impfstoffe ab, sondern auch von den Produktionskapazitäten. Deshalb ist es nicht entscheidend, wer mit dem ersten Impfstoff die Zulassung erreicht, sondern dass möglichst viele Impfstoffe die Zulassung erreichen und unter Nutzung vieler Produktionsanlagen hergestellt werden können.
Erste Unternehmen haben bereits angekündigt, ihre Produktionskapazitäten für einen Covid-19-Impfstoff auszuweiten. Janssen (Johnson & Johnson) und Kentucky BioProcessing werden darüber hinaus ihre Impfstoffe bereits während der noch laufenden Erprobung mit Freiwilligen schon großtechnisch produzieren – auch auf die Gefahr hin, die produzierte Ware entsorgen zu müssen, falls die Studienergebnisse negativ ausfallen sollten.
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.
GSK prüft, ob es mit eigenen, eigentlich für andere Impfstoffe aufgebauten Produktionskapazitäten zur Produktion von Impfstoffen beitragen kann.
Arten von Impfstoffen
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 kommt nun beispielsweise in den SARS-CoV-2-Projekten von Janssen, DZIF und der University of Oxford zur Anwendung.
Totimpfstoffe mit Virusproteinen: Mehrere Projekte, die auf Impfstoffe mit Virusproteinen abzielen (wie etwa die von Novavax, Greffex und der University of Queensland), beruhen zumindest in Teilen auf lang bewährter Technologie: Sehr viele zugelassene Impfstoffe sind so zusammengesetzt; beispielsweise solche gegen Tetanus, 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, die solche Impfstoffe gegen Covid-19 entwickeln, gehören CureVac, BioNTech, Moderna, Inovio, Arcturus, LineaRx/Takis, Anges und Translate Bio/Sanofi; auch das Konsortium OpenCorona unter Führung des schwedischen Karolinska-Institut und Mitwirkung der Universität Gießen entwickelt einen DNA-basierten Impfstoff.
SWR2 FORUM vom 23.03.2020: Kampf gegen Corona – Wann kommen Medikamente und Impfstoffe?
Hörfunk-Diskussion mit Dr. Siegfried Throm (vfa-Geschäftsführer Forschung), Prof. Dr. Rolf Hilgenfeld (Deutsches Zentrum für Infektionsforschung) und Volkart Wildermuth (Wissenschaftsjournalist).
Zur Aufzeichnung der Sendung geht es HIER.
Finanzielle Unterstützung
Mehrere Impfstoffprojekte werden von CEPI, der Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, finanziell unterstützt. Es sind die Projekte von:
- CureVac (Tübingen, Deutschland)
- Inovio (USA) mit dem Wistar Institute (USA) und Beijing Advaccine Biotechnology (China)
- Moderna (USA) mit dem U.S. National Institute of Allergy and Infectious Diseases
- Novavax (USA)
- University of Queensland (Australien) mit dem Unternehmen Dynavax und GSK, die Adjuvantien(1) beisteuern
- University of Oxford (UK)
- Institut Pasteur, dem Unternehmen Themis und der University of Pittsburg (Frankreich / Österreich / USA)
- University of Hong Kong (China)
In Verbindung mit CEPI bietet auch das Unternehmen GSK an, seine eigene Adjuvans-Technologie für Impfstoffe in Projekte für einen SARS-CoV-2-Impfstoff einzubringen. So kam es neben der schon genannten Zusammenarbeit mit der University of Queensland auch zu einer Kooperation mit den chinesischen Impfstoff-Entwicklern Clover Biopharmaceuticals und Innovax Biotech sowie weiteren Unternehmen und Forschungsinstituten.
CEPI ist eine Product Development Partnership, die unter anderem von Norwegen, Deutschland (Bundesforschungsministerium), Japan, Kanada, Australien sowie von der Bill & Melinda Gates Foundation und dem Wellcome Trust finanziert wird. Sie wurde 2017 eigens dafür gegründet, um Impfstoffprojekte gegen größere Epidemien oder Pandemien zu koordinieren, voranzutreiben und finanziell zu unterstützen.
Product Development Partnerships
Product Development Partnerships (PDP) sind Allianzen, die gemeinsame Projekte von Stiftungen, Regierungs- und Hilfsorganisationen sowie Forschungsgruppen und Unternehmen organisieren. Die im Rahmen einer PDP von den Geldgebern bereitgestellten Mittel werden meist in Form befristeter Grants an Unternehmen oder Forschungseinrichtungen vergeben. In PDP können Medikamente entwickelt werden, die für ein einzelnes Unternehmen wirtschaftlich nicht zu realisieren wären oder für die schnell verfügbare Finanzmittel erforderlich sind. Denn sie sorgen dafür, dass die damit verbundenen Kosten und ökonomischen Risiken auf die Schultern mehrerer Partner verteilt werden. Das hat sich bereits für neue Medikamente gegen Malaria, Tuberkulose und Schlafkrankheit bewährt.
Wichtige finanzielle Unterstützung für Projekte und den Aufbau von Produktionsanlagen kommt aber auch von der EU-Kommission und den Regierungen mehrerer Länder wie beispielsweise den USA, Australien und Kanada.
Beispiele für laufende Impfstoff-Projekte gegen Covid-19
Das Mainzer Unternehmen BioNTech entwickelt mit Pfizer einen Impfstoff, den es ab Ende April mit Freiwilligen in Europa, den USA und China erproben will. Dabei arbeiten die Unternehmen auch mit der chinesischen Firma Fosun Pharma zusammen.
Auch Janssen (im Konzern Johnson & Johnson) hat einen Impfstoff in Arbeit. Er wird mit einer Technologie entwickelt, die schon für einen Ebola-Impfstoff zum Einsatz kam, der derzeit in der EU im Zulassungsverfahren ist. Es arbeitet dafür mit der staatlichen Organisation Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) in den USA zusammen.
Mit der BARDA kooperiert auch Sanofi Pasteur, die Impfstoffdivision des Unternehmens Sanofi. Ziel ist es, mit Hilfe der unternehmenseigenenen Technologieplattform für rekombinante DNA einen Covid-19-Impfstoff zu entwickeln. Das Projekt führt ein früheres fort, das auf einen SARS-Impfstoff abzielte.
Die Unternehmen Tonix Pharmaceuticals, Altimmune, Greffex, Vaxart, GeoVax (mit BravoVax in China) und LineaRx mit Takis Biotech, alle beheimatet in den USA, haben ebenfalls über die Entwicklung jeweils eigener Impfstoffe berichtet. Altimmunes Impfstoff soll nasal angewendet werden, wie ein schon zuvor entwickelter Grippeimpfstoff des Unternehmens. Tonix wandelt für seinen Impfstoff TNX-1800 ein Horsepox Virus ab. Vaxart plant einen Impfstoff, der als Tablette geschluckt und nicht injiziert wird.
Ebenfalls in den USA tätig ist Kentucky BioProcessing, eine Tochter von British American Tobacco. Das Unternehmen nutzt gentechnisch veränderte Tabakblätter zur Herstellung der Virenproteine für seinen Totimpfstoff. Diese Technologie eignet sich für die rasche Herstellung solcher Proteine, wurde aber noch für keinen zugelassenen Impfstoff verwendet. Der neue Impfstoff wird derzeit mit Tieren erprobt.
In Dänemark entwickelt das Unternehmen ExpreS2ion mit Partnern einen Impfstoff.
Auch das israelische Unternehmen Vaxil hat von der Entwicklung eines eigenen Impfstoffs berichtet.
In Japan gibt es ein Projekt des japanischen Unternehmens Anges mit der Osaka University
Impfstoffe gegen andere Coronaviren
Erfahrung mit anderen Corona-Viren hilft bei der Entwicklung von Covid-19-Impfstoffen. Zu diesen zählt das von Ende 2002 bis Sommer 2003 aufgetretene SARS-Virus. Seinerzeit wurden gleich 22 Projekte dagegen aufgelegt, die allerdings – weil das Virus wieder verschwand – nicht zu Ende gebracht werden konnten. Geblieben sind aber gute Zwischenergebnisse.
Zu den Corona-Viren gehört auch das MERS-Virus, das 2012 von Kamelen auf den Menschen übersprang und seither schwere Atemwegsinfektionen verursacht (genannt "Middle East Respiratory Syndrome"). Seit einigen Jahren arbeiten mindestens vier Unternehmen und mehrere Forschungsgruppen an Impfstoffen dagegen (z.T. mit CEPI-Unterstützung). Beteiligt ist u.a. das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) mit dem Unternehmen IDT Biologica.
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.
Was ist was?
Coronavirus: Es handelt sich um den Oberbegriff für eine Familie von Viren, die Menschen oder Tiere befallen. Die Erreger von SARS in den Jahren 2002/2003, MERS und mehreren Erkältungsformen zählen ebenfalls dazu.
SARS-CoV-2: Der Erreger der aktuellen Pandemie erhielt diesen Namen im Februar 2020. Häufig wird er einfach „neuartiger Coronavirus“ genannt. Die Abkürzung steht für Severe Acute Respiratory Syndrome-Coronavirus-2.
Covid-19: Zum Glück erkrankt nicht jede Person, die sich mit SARS-CoV-2 ansteckt. Diejenigen, die nach einer Ansteckung mit dem neuen Erreger Symptome zeigen, leiden unter der Atemwegserkrankung Covid-19. Die Bezeichnung leitet sich ab von „Coronavirus-Disease“ und dem Jahr des ersten Auftretens, 2019.
Hilft eine Tuberkulose-Impfung gegen Covid-19?
Möglicherweise können noch weitere Impfstoffe etwas zum Schutz vor Ansteckung beitragen, obwohl sie gar nicht gegen Coronaviren entwickelt wurden: Tuberkulose-Impfstoffe. Die Idee dahinter: Impfungen damit steigern die generelle Immunabwehr gegen Keime und könnten deshalb auch Menschen dabei helfen, SARS-CoV-2 abzuwehren oder wenigstens nicht so schwer daran zu erkranken.
An Kliniken in Nijmegen und Utrecht (Niederlande) soll die Eignung des alten Tuberkulose-Impfstoffs BCG erprobt werden. Dieser Impfstoff wird in Deutschland schon lange nicht mehr eingesetzt.
Für Deutschland planen die Unternehmen Vakzine Projekt Management (Deutschland) und Serum Institute of India hingegen die Erprobung des neueren Tuberkulose-Impfstoff VPM1002, der noch keine Zulassung hat, weil letzte Studien gegen Tuberkulose noch laufen. Die Covid-19-Studie soll an mehreren deutschen Kliniken mit älteren Menschen und Beschäftigten im Gesundheitswesen durchgeführt werden. Der Impfstoff wurde ursprünglich am Berliner Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie entwickelt.
(1) Adjuvantien sind "Wirkverstärker" für Impfstoffe, die es unter anderem ermöglichen können, dass wesentlich weniger Virusprotein pro Impfinjektion für eine Immunisierung ausreichen bzw. mit einer gegebenen Menge produziertem Virusprotein mehr Injektionsdosen hergestellt werden können.
