Seit einigen Monaten versetzt COVID-19 die Weltbevölkerung in Aufruhr. Obwohl im Moment durch die Lockerungen der bundesrätlich angeordneten Massnahmen zum Schutz vor dem Virus in der Schweiz wieder ein gewisses Gefühl von Normalität herrscht, wird der Spuk erst wirklich vorbei sein, wenn die Wissenschaft einen Impfstoff oder ein wirksames Medikament gegen die Krankheit entdeckt hat. Doch wie weit sind die weltweit mit der Forschung betrauten Wissenschaftler mit der Impfstoffsuche und ab wann können wir bestenfalls mit einem solchen Impfstoff rechnen?
Covid-19 Impfstoff: Zahlreiche Herausforderungen
Es gibt verschiedene Faktoren, die die Entwicklung eines COVID-19 Impfstoffs erschweren. Dazu gehört, dass es mehrere Stämme von Coronaviren gibt, bisher aber für keinen der sechs Stämme ein kommerzieller Impfstoff erhältlich ist1. Von den bislang bekannten Stämmen gibt es vier, die beim Menschen endemisch zirkulieren und nur zu leichten Infektionen der Atemwege führen. Die zwei anderen Stämme SARS-CoV-1 und MERS-CoV haben einen gefährlicheren Verlauf und können zu Lungenentzündungen und Atemversagen mit teilweise tödlichen Konsequenzen führen. COVID-19 gehört zur Gruppe der MERS-CoV, die bereits im Jahr 2012 für Aufsehen gesorgt haben und ist somit gefährlicher als die vier Stämme, die in der Bevölkerung regelmässig zirkulieren.1
COVID-19 gelangt durch die Infektion der Nasen- und Rachenschleimhäute in den menschlichen Organismus. Können die Viren dort nicht von der Immunabwehr gestoppt werden, kommen sie möglicherweise in die Lunge oder das Blut, wovon aus auch andere Organe wie Herz, Hirn und Nieren infiziert werden können1. Ein erfolgreicher Impfstoff müsste dazu führen, dass es schnell zu einer Immunantwort kommt und diese Reaktion aufrechterhalten werden kann, so dass die Nasen- und Rachenschleimhäute als Eintrittspforten langfristig geschützt sind. Da bislang kein solcher Impfstoff gefunden wurde, konzentriert sich die Forschung neben einer solchen Impfung auch auf Impfungen, die lediglich vor den Komplikationen der Erkrankung schützen, in dem die Verbreitung des Virus in andere Organe verlangsamt wird.1
Da ein schwerer COVID-19 Verlauf mit einer übermässigen oder aber einer ungenügenden Immunantwort zusammenhängt, konzentrieren sich die Impfstoffforscher darauf, die unverhältnismässige Immunabwehr und die Entzündung zu reduzieren1. Ein guter Impfschutz entsteht am besten, wenn im Körper eine hoher Menge an neutralisierenden Antikörpern gegen das S-Protein entstehen. Das Indizieren einer grossen Menge solcher Antikörper, die an den Spikes auf der Oberfläche von Coronaviren (S-Protein) andocken, wäre demnach eine Vorgehensweise bei der Suche nach einer Impfung. Dadurch kann die Fähigkeit des Virus andere Zellen zu infizieren blockiert werden. Bei einer Erstinfektion entstehen jedoch nicht nur neutralisierende, sondern auch nicht-neutralisierende Antikörper. Solche nicht-neutralisierenden Antikörper blockieren die Fähigkeit des Virus nicht, weitere Zellen zu infizieren und können die Infektion sogar erleichtern. Im Vergleich zu den neutralisierenden Antikörpern docken die nicht-neutralisierenden nicht am S-Protein des Virus an, sondern an einer anderen Stelle am Virus. Das ist der Grund, weshalb die nicht-neutralisierenden Antikörper das Eindringen des Virus in Zellen nicht verhindern können. Es besteht demnach die Gefahr, dass geimpfte Personen bei einem Kontakt mit COVID-19 sogar schwerere Krankheitsverläufe erleiden, wenn der Anteil entstandener nicht-neutralisierenden Antikörper durch die Impfung im Verhältnis zu den neutralisierenden zu hoch ist. Im Moment ist es aber schwierig dieses Risiko abzuschätzen, weil die in den Testphasen geimpften Personen zuerst einmal mit dem Virus in Kontakt kommen müssen, damit die Antikörperreaktion beobachtet werde kann.1
Der weltweite Druck für eine schnell und in grossen Massen verfügbare Impfung ist enorm hoch, deshalb beginnen Unternehmen mit der Erstellung von Fabrikationsanlagen und der Herstellung ihrer Impfstoffe schon, bevor sie wissen, ob die Impfung überhaupt sicher und wirkungsvoll ist, damit ihr Impfstoffkandidat möglichst schnell verfügbar ist. Falls sich herausstellt, dass die Impfung doch nicht erfolgreich ist, müssen die bereits produzierten Dosen weggeworfen werden.1,2 Es ist insgesamt nicht einfach, gerade für die Risikogruppen, einen wirksamen Impfstoff zu entwickeln, der die gewünschte Immunantwort erzeugt. Aufgrund von Faktoren wie dem Alter, Krankheiten, einem verminderten Immunsystem oder Übergewicht kann die Entstehung einer schützenden Impfreaktion erschwert werden.1
Covid-19 Impfstoff: Ein globales Wettrennen
Momentan werden weltweit laut der WHO 141 Impfstoffe getestet.2 Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die 16 Impfstoffe, die zurzeit an Menschen untersucht werden.1,2 (Stand Mitte Juli)
Von den beschriebenen Impfprojekten ist bislang lediglich die Impfstoff-Vektor Behandlung der University of Oxford / Astra Zeneca in der klinischen Phase 2b / 3 angekommen und somit in der Entwicklung am fortgeschrittensten. Die meisten Impfungen befinden sich noch in den Phasen I/II. Die Oxford Universität hat mit 1090 Versuchspersonen in der Phase I und 10'260 für die Phase 2b/3 auch die umfangreichste Zahl an vorgesehenen Probanden1. Beim Vektor-Impfstoff handelt es sich um ein Schimpansen-Adenovirus, bei dem ein Oberflächenprotein mit einem von COVID-19 ausgetauscht wird. Dadurch wird dem Immunsystem eine Infektion vorgespielt und der resultierende Immunschutz soll anschliessend vor einer tatsächlichen Infektion mit dem Virus schützen.1,2
Insgesamt sollte aber nicht vergessen werden, dass die Zulassung einer Impfung in der Regel mindestens 10 Jahre in Anspruch nimmt, damit die Wirksamkeit und Sicherheit des Impfstoffs ausführlich belegt werden kann 1,3. In der momentanen Ausnahmesituation wird mit Hochdruck nach einer Impfung gesucht, dennoch dauert es mindesten 12-18 Monate bis eine solche einsatzbereit ist – wenn wir Glück haben. Dazu benötigt es dann auch noch eine Notfallklausel, damit der Impfstoff auch ohne die offizielle Zulassung der Behörden verwendet werden kann.1,3
Unser Fazit
Im Moment ist vieles noch unklar und die Hoffnung bleibt, dass möglichst bald eine wirkungsvolle und sichere Impfung verfügbar sein wird. Die Suche und auch die Produktion wird aber einige Zeit in Anspruch nehmen. Experten rechnen hauptsächlich mit einer Impfstoff-Verfügbarkeit im Jahr 2021.4 schlussendlich muss der Impfstoff wirklich sicher sein, damit er an mehrere Milliarden Menschen abgegeben werden kann. Wir schauen weiterhin gespannt auf die Entwicklungen in diesem Bereich und stehen Ihnen für Fragen gerne zur Verfügung.
1https://www.infovac.ch/de/impfunge/nach-krankheiten-geordnet/coronavirus-covid-19
4https://interaktiv.derbund.ch/2020/30-experten-und-wie-es-mit-corona-weitergeht/