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

An Covid-19, der durch das Coronavirus SARS-CoV-2 verursachten Krankheit, leiden Menschen in der ganzen Welt. Unternehmen und Forschungsinstitute entwickeln jedoch Schutzimpfungen.

Gegen SARS-CoV-2, das erst seit etwa Neujahr bekannt ist, sind binnen kurzer Frist mindestens 210 Impfstoffprojekte angelaufen: Die Weltgesundheitsorganisation WHO zählt derzeit 198 (Aufstellung vom 19.10.2020). Dazu kommen noch mindestens zwölf weitere Projekte, die sie noch nicht verzeichnet. Es sind Projekte der folgenden Unternehmen und Institute:

Bei der Entwicklung der Covid-19-Impfstoffe haben mehrere Unternehmen ausdrücklich Zusammenarbeit angeboten. So hat GSK seine Adjuvantien (das sind wirkverstärkenden Impfstoffkomponenten) allen Unternehmen angeboten, die sie für ihre Impfstoffe gebrauchen können. Daraus sind eine ganze Reihe von Kooperationen hervorgegangen.

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

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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 dies 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.

Eine Verkürzung des Studienprogramms für Covid-19-Impfstoffe, also eine Zulassung bereits mit den Ergebnissen aus Phase-II-Studien, kommt für beide Zulassungsbehörden nicht in Betracht. Die FDA hat aber in Aussicht gestellt, dass sie für einen Impfstoff auf Basis von positiven Phase-III-Daten in einem Eilverfahren eine Sonderzulassung für den Pandemiefall erteilen kann. Die EMA hat angekündigt, alle Zulassungsverfahren für Covid-19-Impfstoffe oder -therapeutika prioritär zu bearbeiten, und hat das bereits bei einem ersten Covid-19-Arzneimittel praktiziert. Allerdings wurde Anfang September in den USA und UK diskutiert, ob doch eine Zulassung oder Notfall-Anwendung von Impfstoffen auch ohne vorliegende Phase-III-Ergebnisse in Betracht zu ziehen sei.

Am 08.09.2020 haben 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 frühzeitig erkennen zu können.

Bei der Erprobung wird sich zeigen, welche Impfstoffkandidaten den Zielwerten für einen idealen Impfstoff wie nahe kommen. Dies wird neben dem voraussichtlichen Monat der Zulassungseinreichung wesentlich dafür sein, auf welche Impfstoff-Projekte sich die internationale Förderung konzentriert. Die WHO richtet hierfür gerade ein Beratungsgremium ein, das die Ergebnisse der Tierversuche und die Zwischenergebnisse aus den klinischen Studien dafür auswerten soll.

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, welcher Impfstoff zuerst die Zulassung erreicht, sondern dass möglichst viele Impfstoffe die Zulassung erreichen und unter Nutzung vieler Produktionsanlagen hergestellt werden können.

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.

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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 CureVac, BioNTech, Moderna, Arcturus Therapeutics und eTheRNA. - Ähnlich funktionieren auch Impfstoffe, die DNA statt mRNA 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.


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: