Impfungen gegen SARS-CoV-2: Welche Impfstoffe es derzeit gibt

Die Impfstoffentwicklung im Jahr 2020 gegen das neuartige Corona-Virus SARS-CoV-2 und die durch das Virus ausgelöste Atemwegserkrankung COVID-19 war nicht nur ein Wettlauf gegen die Zeit und damit gleichzeitig gegen die Pandemie, sondern auch ein Wettlauf verschiedenster Forschergruppen, Universitäten und Pharmakonzerne, um die schnellstmögliche Entwicklung sicherer und effektiver Wirkstoffe (Vakzine, Impfstoffe).

Nachdem das Coronavirus SARS-CoV-2 erstmalig im Dezember 2019 in China entdeckt wurde, lag bereits im Februar 2020 vollständige Genomsequenzen des Virus vor. Diese bildete vielerorts die Grundlage für die Entwicklung von Impfstoffen gegen COVID-19 und so begannen weltweit Forscher in enger Zusammenarbeit und Absprache mit den zuständigen Kontrollgremien, Vakzine zu entwickeln.
Heute, da einige Hersteller beim Wettlauf bereits im vorläufigen Ziel – der Zulassung ihrer Vakzine – angekommen sind, lohnt sich ein Blick auf die verfügbaren Impfstoffe und vielversprechende Kandidaten auf der Zielgeraden.

Passive und aktive Impfungen

Bei Impfungen unterscheidet man ganz allgemein zwischen aktiven und passiven Immunisierungen. Passive Immunisierungen spielen eine Rolle in der Therapie von chronischen oder akuten Infektionserkrankungen, aber zum Beispiel auch in der Krebs-Immuntherapie. Sie sollen bei einer bestehenden Krankheit den Verlauf abmildern oder die Erkrankung heilen. Dafür werden dem Patienten Antikörper verabreicht, die sich entweder gegen den Krankheitserreger selbst oder dessen Zielstrukturen richten. Im Rahmen der COVID-19 Therapie gibt es bereits Antikörper, die aus Patientenblut von erkrankten und wieder genesenen Personen gewonnen werden, sowie im Labor hergestellte zielgerichtete (monoklonale) Antikörper. In Deutschland kann – nach individueller Nutzen-Risiko-Bewertung des behandelnden Arztes – eine Kombination von Antikörpern verabreicht werden. Wichtig zu wissen für das Verständnis dieser passiven Immunisierung ist, dass der Körper durch die verabreichten Antikörper nicht lernt, sich selbstständig mit der Erkrankung auseinanderzusetzten, und auch kein Immungedächtnis ausbildet. Damit ist der Einsatzbereich der passiven Impfung auf die Behandlung von schweren Krankheitsverläufen beschränkt.

Aktive Immunisierungen hingegen fordern das körpereigene Abwehrsystem heraus, sich selbstständig mit einem potenziellen Erreger auseinanderzusetzten. Sie schützen in der Regel vor Infektionskrankheiten oder schwächen deren Verlauf ab. Diese präventiven Impfstoffe werden Gesunden verabreicht, und bestehen zum Beispiel aus abgeschwächten Viren oder einzelnen Bausteinen von Viren, auf die das Immunsystem reagiert.

Impfstoff-Plattformen und was sie bedeuten

Um eine schützende Immunantwort hervorzurufen, müssen die Teile des Erregers, die für die Erkennung durch die Immunzellen verantwortlich sind, auf irgendeine Weise hergestellt, verpackt und in eine zu injizierende Form gebracht werden. Dafür gibt es verschiedene Techniken, die unterschiedliche Bausteine des Erregers nutzen.

• Lebendimpfstoffe: Verwendet man im Labor vermehrte, aber in ihrer Vermehrungsfähigkeit und/oder Gefährlichkeit (Virulenz) abgeschwächte Viren, spricht man von lebend-attenuierten Viren.
• Totimpfstoffe: Sind die Viren nicht mehr vermehrungsfähig, spricht man von inaktivierten Viren. Alternativ kann nur die Hülle eines Virus ohne seine Erbinformation in Totimpfstoffen verwendet werden, so genannte Virus-like particles. Außerdem gibt es Peptid-basierte Impfstoffe. Sie verwenden nicht das komplette Virus, sondern nur besonders wichtige Strukturen, zum Beispiel das Spike-Protein von der Oberfläche des Coronavirus-Partikels.
• Vektorbasierte Impfstoffe: Diese Impfstofftypen setzen auf ein anderes Prinzip. Ein für den Menschen ungefährliches Virus – der Vektor oder das Vektorvirus – wird so verändert, dass es entweder auf der Vektorvirusoberfläche ein Element des Erregers präsentiert, gegen den geimpft werden soll, oder das in seiner Erbinformation (DNA) den Bauplan für Proteine des Erregers enthält. Das Vektorvirus dient also als Transporter für die Virusbausteine oder Teile der Erbinformation des Erregers (beispielsweise für das Spike-Protein des SARS-CoV-2). Durch die Impfung gelangt das Vektorvirus in die Zellen des Impflings. Das körperfremde Protein wird dann vom Immunsystem erkannt und Antikörper dagegen gebildet. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Immunsystem direkt auf das in der Vektorhülle enthaltene Protein des Erregers reagiert, oder ob zuerst die Erbinformation abgelesen, daraus das Virusprotein gebildet und dieses dann vom Immunsystem erkannt wird.
• mRNA-Impfstoffe: mRNA-Impfstoffe sind die neueste Impfstoffgeneration. Sie enthalten, ebenso wie manche Vektorimpfstoffe, nur Erbinformation des Erregers, in diesem Fall allerdings die Boten-RNA oder mRNA.

Das „m“ steht für messenger. mRNA ist die Abschrift eines Gens, das in der Zelle hergestellt werden soll. Sie ist quasi das Rezept und die Zelle bäckt den Kuchen (das Protein) daraus. Das von der Zelle hergestellte Protein kann dann wiederum vom Immunsystem als körperfremd erkannt werden.
Die Tabelle zeigt vier verschiedene Impfstoff-Prinzipien, Beispiele für andere Impfstoffe mit dem gleichen Prinzip, sowie den aktuellen Stand der Forschung und Zulassung. Weitere Infos zu Zulassungs-Studien und den Phasen der Zulassung gibt es hier.
In Deutschland sind (Stand Juni 2021) zwei mRNA und zwei Vektor-basierte Impfstoffe zugelassen.