Impfstoffe zum Schutz vor der Coronavirus-Infektion Covid-19

An Covid-19, der durch das Coronavirus SARS-CoV-2 verursachten Krankheit, leiden Menschen in der ganzen Welt. Unternehmen und Forschungsinstitute entwickeln jedoch Schutzimpfungen. In der EU sind mittlerweile zwei Impfstoffe zugelassen.

Gegen Covid-19 sind seit Januar 2020 mindestens 248 Impfstoffprojekte angelaufen: Die Weltgesundheitsorganisation WHO zählt derzeit 237 (Aufstellung vom 15.01.2021). Dazu kommen noch mindestens elf weitere Projekte, die sie noch nicht verzeichnet. Es sind Projekte der folgenden Unternehmen und Institute:

Jedes Projekt für einen Covid-19-Impfstoff umfasst sieben Teile, von denen einige überlappend ablaufen. Sie sind in der folgenden Grafik gezeigt:

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Nach klinischer Erprobung vorzeitig beendet wurde bisher erst ein Impfstoff-Projekt: von University of Queensland und CSL. Zwar stimulierte der Impfstoff das Immunsystem in geeigneter Weise, führte jedoch zu falsch positiven Resultaten bei HIV-Tests. Das führte zu der Entscheidung, das Projekt abzubrechen.

Ein idealer Corona-Impfstoff würde bei jedem, der damit geimpft wird, bei nur wenigen und milden Nebenwirkungen einen vollständigen und lebenslangen Schutz vor Ansteckung mit SARS-CoV-2 erzielen. Kein Impfstoff wird jedoch dieses Idealziel vollumfänglich erfüllen können.

Für die EU-Länder ist die europäische Arzneimittelagentur EMA für die Zulassung von Covid-19-Impfstoffen zuständig; die Behörden der Mitgliedstaaten wirken aber ganz wesentlich an den Zulassungsverfahren mit. Sie haben zuvor schon Impfstoffentwickler beraten und klinische Studien mit Impfstoffkandidaten genehmigt, wenn diese in ihrem Land durchgeführt werden sollten.

Die EMA besteht, wie die US-amerikanische Arzneimittelbehörde FDA, zu allererst darauf, dass Covid-19-Impfstoffe sicher sind und das in großen klinischen Studien auch überzeugend belegt wurde. Die FDA hat angekündigt, eine Wirksamkeit von mindestens 50 Prozent verlangen; das heißt, dass sich von einer größeren Gruppe von Geimpften höchstens halb so viele mit der Krankheit anstecken wie in einer vergleichbaren Gruppe von Ungeimpften. Die EMA hat sich diesbezüglich noch nicht festgelegt. Mit ihren hohen Wirksamkeitswerten von 95 % bzw. 94 % haben die ersten beiden zur Zulassung eingereichten Impfstoffe diese Schwelle aber ohnehin weit übertroffen.

Die EMA bearbeitet alle Zulassungsverfahren für Covid-19-Impfstoffe oder -therapeutika prioritär. Zudem bietet sie an, dass Unternehmen im Rahmen einer "Rolling Submission" einige Kapitel ihres Zulassungsantrags schon zur Bearbeitung einreichen können, während die Phase-III-Studie noch läuft. Fünf Unternehmen (BioNTech/Pfizer, Moderna, AstraZeneca und Janssen) haben davon schon Gebrauch gemacht.

Hingegen kam für FDA und EMA eine Zulassung bereits mit den Ergebnissen aus Phase-II-Studien, nicht in Betracht. Am 08.09.2020 hatten sich auch neun westliche Pharma-Unternehmen, die bereits ihre Impfstoffe mit Freiwilligen erproben, in einer Verlautbarung dazu bekannt, bei der Erprobung ihrer Impfstoffe keinerlei Kompromisse hinsichtlich der Sicherheit und ethischer Standards einzugehen und eine Zulassung nur auf Basis von Phase-III-Ergebnissen zu beantragen.

Für die Phase-III-Studien haben sich die EMA, die FDA und weitere in der ICMRA zusammengeschlossene Arzneimittelbehörden auf einen detaillierten Anforderungskatalog verständigt. Danach sollen für diese jeweils mehrere tausend Teilnehmer gewonnen werden, darunter auch Personen älter als 55 Jahre und solche mit Begleiterkrankungen. Vorwiegend sollen Teilnehmer gewonnen werden, die noch keine SARS-CoV-2-Infektion durchgemacht haben; und nur gestützt auf ihre Ergebnisse soll der Grad der Zuverlässigkeit des Impfstoffs errechnet werden. Trotzdem soll der Impfstoff auch mit Personen erprobt werden, die schon eine SARS-CoV-2-Infektion überstanden haben. Damit soll sichergestellt werden, dass es nach der Zulassung kein Sicherheitsproblem gibt, wenn auch solche Personen geimpft werden. Ob auch Schwangere als Teilnehmerinnen für eine bestimmte Phase-III-Studien in Betracht kommen oder nicht, soll für jeden Impfstoffkandidaten einzeln entschieden werden, gestützt vor allem auf Tierversuchsergebnisse. Bei allen Phase-III-Studien soll es Zwischenauswertungen geben, um mögliche Risiken oder eine ungenügende Wirksamkeit, aber auch den erbrachten Nachweis einer Wirksamkeit, frühzeitig erkennen zu können.

Für Minderjährige kann ein Impfstoff nur zugelassen werden, wenn er auch mit ihnen erprobt wurde. Damit werden die meisten Hersteller aber erst beginnen, wenn die Phase-III-Studie mit Erwachsenen zulassungsgeeignete Ergebnisse zur Wirksamkeit und Verträglichkeit erbracht haben. Eine Ausnahme stellt das Unternehmensduo BioNTech/Pfizer dar, die gleich in ihrer ersten Phase-III-Studie auch zwei Arme mit Teilnehmen von 12 bis 18 Jahren eingerichtet haben (ein Arm mit der echten Impfung, ein Arm mit der Scheinimpfung). Allerdings stehen verwertbare Ergebnisse aus diesen Armen mindestens für Teilnehmer unter 16 Jahren noch aus. Mehr zu den laufenden und geplanten Impfstoffstudien mit Minderjährigen findet sich im Artikel "Wie Impfstoffe gegen Covid-19 erprobt werden".

Für die ersten beiden Covid-19-Impfstoffe in der EU ist deshalb mit einer Zulassung erst ab 18 Jahren oder höchstens ab 16 Jahren zu rechnen.

Viele Unternehmen haben ihre Produktionskapazitäten ausgebaut und Lohnfertiger rekrutiert, die Komponenten zuliefern oder einzele Herstellungsschritte übernehmen.

Weitere Unternehmen, die an keinem eigenen Covid-19-Impfstoff arbeiten, haben angeboten, die Produktion von Impfstoffen anderer Unternehmen zu unterstützen, so beispielsweise das japanische Unternehmen Takeda.

In UK wiederum wird der Aufbau des Vaccine Manufacturing and Innovations Centres in Oxfordshire beschleunigt. Diese nicht-kommerzielle Einrichtung soll ab Ende 2021 einen Impfstoff gegen Covid-19 herstellen. Sie wird teilweise staatlich finanziert, mit den Unternehmen Janssen, MSD und Cytiva als Unterstützern.

Als möglicher Flaschenhals für die Versorgung wurde zwischenzeitlich die Verfügbarkeit von Abfüllanlagen und Durchstichfläschchen ausgemacht. Deshalb will beispielsweise die Bundesregierung (neben der Impfstoffentwicklung) den Ausbau solcher Abfüllanlagen mit bis zu 250 Millionen Euro fördern. Was die Glaswaren betrifft, haben drei große Anbieter und der Coalition for Epidemic Preparedness (CEPI) (siehe unten) ausreichend Kapazität in Aussicht gestellt.

Mehrere Hersteller haben angekündigt, ihre Impfstoffe gegen Covid-19 auf no-profit-Basis zu liefern, solange die Pandemie besteht. Der Preis soll sich also an den Kosten orientieren, die dem Hersteller selbst entstehen.

Die Impfstoffe werden in jedem Land gebraucht. Am 30. September traten die Bill-and-Melinda-Gates-Foundation und 16 Pharma- und Diagnostika-Unternehmen der Befürchtung entgegen, dass sie sich bei der Entwicklung der Impfstoffe allein auf die Bedürfnisse und Möglichkeiten der Industrienationen konzentrieren, mit der Erklärung "Commitments to Expanded Global Access for COVID-19 Diagnostics, Therapeutics, and Vaccines". Die Unterzeichner bekennen sich dazu, Innovationen für Patienten weltweit zu entwickeln, auf Bezahlbarkeit und rasche Verfügbarkeit für alle Länder hinzuarbeiten, Mechanismen für eine faire weltweite Ressoucenverteilung wie die COVAX Facility zu unterstützen und das Vertrauen in die Covid-19-Impfstoffe (wie auch die Therapeutika und Diagnostika) zu stärken, indem sie die Sicherheit der Anwender zur höchsten Anforderung an jedes Produkt machen.

Mehr zur COVAX Facility findet sich hier.

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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 Zellkulturen in großen Mengen produzieren kann. Nun ergänzen sie Forscher um ein oder mehrere Gene für Oberflächenproteine von SARS-CoV-2. Einige Vektorviren werden auf diese Weise "verkleidet", da sie dann selbst diese Proteine auf ihrer Oberfläche tragen und so dem Immunsystem eine Covid-19-Infektion vorgaukeln können. Andere Vektorviren sehen nicht nach SARS-CoV-2 aus, aber veranlassen die Produktion der SARS-CoV-2-Proteine in Zellen, in die sie eingedrungen sind. In beiden Fällen fuhrt das dazu, dass ein Immunschutz aufgebaut wird, der auch eine echte Infektion abwehren kann – so der Plan. Jeweils aufbauend auf einem Vektorvirus sind auch die ersten zugelassenen Ebola-Impfstoffe, der erste Dengue-Impfstoff und weitere experimentelle Impfstoffe entwickelt worden. Vektorviren-Impfstoffe entwickeln nun beispielsweise Janssen, das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), die University of Oxford mit AstraZeneca, die Kooperation IAVI / MSD und das Konsortium ReiThera / Leukocare / Univercells.


Totimpfstoffe mit Virusproteinen: Diese Impfstoffe enthalten entweder ausgewählte Virusproteine (so etwa bei Novavax, Greffex, der University of Queensland, UMN Pharma (Tochter von Shionogi) 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.


RNA-Impfstoffe: Diese Impfstoffe enthalten ein ausgewähltes Gen des Virus in Form von RNA, genauer gesagt der Form von RNA, in der in allen lebenden Zellen bei Bedarf Abschriften einzelner Gene erstellt werden, die für die Proteinherstellung nötig sind: messenger-RNA (kurz mRNA). Die mRNA aus dem Impfstoff soll nach der Injektion im Körper die Bildung von (ungefährlichem) Virusprotein hervorrufen, das dann wiederum wie bei einem konventionellen Impfstoff den Aufbau des Immunschutzes bewirkt. mRNA-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 unter anderem BioNTech/Pfizer, Moderna, CureVac, Arcturus Therapeutics und eTheRNA. Die Wirkungsweise dieser Impfstoffe ist in diesem Video von #EUmythbusters noch genauer erklärt.
– Ähnlich funktionieren auch Impfstoffe, die statt mRNA ein Stück DNA mit einem Virengen enthalten; daran arbeiten unter anderem das Unternehmen Inovio, das Genexine-Konsortium und das OpenCorona-Konsortium unter Führung des schwedischen Karolinska-Institut und Mitwirkung der Universität Gießen. Bislang ist allerdings noch kein Covid-19-Impfstoff auf DNA-Basis über die Phase I hinaus gekommen


Applikationsformen

Unterschiede gibt es auch bei den Applikationsformen. Zwar zielen die meisten Projekte auf injizierbare Impfstoffe ab, doch gibt es Ausnahmen:

Mehrere Impfstoffprojekte werden von CEPI, der Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, finanziell unterstützt. Es sind die Projekte von: