COVID-19: Was ist ein Vektor-Impfstoff?

In mehr als 200 Projekten weltweit sind Pharmaunternehmen und Forschungsinstitute fieberhaft auf der Suche nach Impfstoffen, um die COVID-19-Pandemie in den Griff zu bekommen – viele davon in Deutschland und Mitteleuropa. Die Konzepte für Konstruktion und Herstellung dieser Impfstoffe sind dabei höchst unterschiedlich. Allen Ansätzen gemeinsam ist aber, dass sie keine Erkrankung hervorrufen. „Wir wissen, dass alle diese Impfstoffe eine Immunantwort auslösen“, heißt es beim Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie in Leipzig, „und alle scheinen grundsätzlich zu funktionieren.“ Mögliche Nebenwirkungen seien bisher „tolerabel“. Zu den vielversprechendsten Kandidaten gehören die sogenannten Vektor-Impfstoffe.

Vektorimpfstoffe: ungefährliches Erbmaterial des Coronavirus

„COVID-19-Vektorimpfstoffe enthalten in ihrer Erbinformation ungefährliche Teile des Erbmaterials von SARS-CoV-2, namentlich den Bauplan für das Spikeprotein oder für einen Teil davon“, heißt es in einer Information des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI) in Berlin. Nachdem diese genetische Information durch die Impfung in einige wenige Körperzellen des Geimpften gelangt sind, werden sie (wie auch die genetische Information der Körperzellen selbst) in den Zellen als Boten-RNA abgelesen und die entsprechenden Oberflächenstrukturen (Proteine) des Virus werden hergestellt. Das Immunsystem reagiert auf dieses gebildete Fremd-Protein und bildet dagegen Abwehrstoffe (unter anderem Antikörper). Bei einem späteren Kontakt der geimpften Person mit SARS-CoV-2 erkennt das Immunsystem die Oberflächenstruktur wieder und soll eine schwere COVID-19-Erkrankung mindern oder verhindern und möglicherweise sogar die Weitergabe von SARS-CoV-2 von Mensch-zu-Mensch reduzieren.

Astrazeneca-Impfstoff ist ein Vektor-Impfstoff

Bislang einziger in Europa zugelassener Vektor-Impfstoff gegen das Corona-Virus ist der Astrazeneca-Impfstoff. Der russische Impfstoff Sputnik-V ist ebenfalls ein Vektor-Impfstoff. Für Sputnik-V wurde bei der Europäischen Arzneimittebehörde (EMA) allerdings noch kein Zulassungsantrag gestellt, weshalb Astrazeneca den einzigen hier verfügbaren Vektor-Impfstoff anbietet. Zu den weiteren Vektor-Impfstoffen gegen das Coronavirus, die aktuell in Deutschland klinisch erprobt werden, zählt ein Impfstoff, den das  Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) und das Pharmaunternehmen IDT Biologika GmbH entwickelt haben.  In diesem Vektorimpfstoff ist die genetische Information für das Spike-Oberflächenprotein des SARS-CoV-2 in die genetische Information des Pocken-Impfvirus MVA eingebaut.

Das Ausgangs-Impfvirus MVA wurde bereits vor mehr als 30 Jahren an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) entwickelt. Der mit der genetischen Information von SARS-CoV-2 bestückte virale Vektor MVA kann sich nach Injektion nicht im Körper vermehren. Die eingeschleuste genetische Information (DNA, Desoxyribonukleinsäure) des SARS-CoV-2-Spikeproteins wird im Körper zum Bau des Spikeproteins benutzt. Das Immunsystem erkennt das fremde Spikeprotein und löst so eine Immunantwort aus.

Angestrebt wird dabei die Bildung von Antikörpern, bestimmten Zytokinen und Immunzellen (T-Zellen) für einen anhaltenden Schutz vor SARS-CoV-2. Dass der MVA-Vektorimpfstoff gegen SARS-CoV-2 die gewünschten Immunantworten und eine Schutzwirkung zeigt, konnte bereits in präklinischen Modellen der Universitäten Marburg und München gezeigt werden.

41 Impfstoffkandidaten in der klinischen Prüfung

Der aktuelle Impfstoffkandidat ist einer von weltweit 41 COVID-19-Impfstoffkandidaten, die in klinischen Prüfungen evaluiert werden. Nach Auskunft des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI) ist es auch der erste vektorbasierten COVID-19-Impfstoff, der in Deutschland die Genehmigung für die klinische Phase-1-Prüfung erhalten hat. Die weltweit zunehmende Anzahl klinischer Prüfungen gilt als wichtiger Schritt auf dem Weg zur Zulassung von unbedenklichen und wirksamen COVID-19-Impfstoffprodukten.

Das für die Genehmigung klinischer Prüfungen sowie die Bewertung und Zulassung von Impfstoffen in Deutschland zuständige Paul-Ehrlich-Institut erwartet, dass noch weitere klinische Prüfungen von COVID-19-Impfstoffkandidaten in Deutschland in den nächsten Monaten beginnen werden. In den Ländern des deutschen Sprachraums (Deutschland, Österreich, Schweiz) laufen nach Auskunft des Verbands forschender Arzneimittelhersteller (vfa) rund 30 Einzelprojekte zur Entwicklung von Impf- und Arzneistoffen gegen COVID-19.

Foto: AdobeStock/Andreas Prott