Impfstoffe: Training fürs Immunsystem

Experten von Wacker Biotech haben 20 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Impfstoffen

München. Ob Polio, Cholera oder COVID-19: Bakterien und Viren können zum Teil lebensbedrohliche Krankheiten auslösen. Impfstoffe helfen dem Körper, sich gegen Infektionen zur Wehr zu setzen. Sie machen das Immunsystem fit für den Kampf gegen gefährliche Erreger. Die Experten von Wacker Biotech haben 20 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Impfstoffen.

Immer wieder tauchen neue Erreger oder Varianten bekannter Erreger auf. Die Liste ist lang. Und sie macht deutlich: Neben der Entwicklung des Antibiotikums sind Impfungen die Eckpfeiler der modernen Medizin. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) geht davon aus, dass durch Impfungen jährlich zwei bis drei Millionen Leben gerettet und unzählige Erkrankungen verhindert werden.

Dabei bedient sich ein Impfstoff eines medizinischen Tricks. Er gaukelt dem Körper vor, sich mit einem Erreger infiziert zu haben. Dafür wird der Körper gezielt mit abgeschwächten oder abgetöteten Krankheitserregern oder Bruchstücken davon in Kon-takt gebracht. Zu wenig, um eine Krankheit auszulösen. Aber genug, um das Immunsystem in Alarmbereitschaft zu versetzen. Es reagiert mit der Bildung von Antikörpern, die das Virus oder das krankmachende Bakterium bekämpfen.

Momentan wird unter Hochdruck ein Impfstoff gegen das Virus SARS-CoV-2 gesucht, das die Atemwegserkrankung COVID-19 auslösen kann. Laut Weltgesundheitsorganisation laufen derzeit über 100 Projekte, die die Entwicklung eines Impfstoffes zum Ziel haben.

Dabei arbeiten Pharmafirmen weltweit an ganz unterschiedlichen Impfstoff-Arten. „Impfstoff ist nicht gleich Impfstoff“, erklärt Dr. Philippe Cronet, der bei Wacker Biotech für die Entwicklung von biotechnologischen Produktionsprozessen zuständig ist, auch für die Herstellung von Impfstoffen. Wacker Biotech produziert im Auftrag von Pharmafirmen und Forschungsinstituten seit mittlerweile 20 Jahren Impfstoffe. Dabei reicht die Palette von klassischen Lebend- und Totimpfstoffen über proteinbasierte Impfstoffe bis hin zu Polysaccharid- und Glykokonjugatimpfstoffen. Ein weites Feld, das sich stetig weiterentwickelt.

„Eine Möglichkeit ist es, bei der Entwicklung eines Impfstoffs den Erreger zu verwenden – in abgeschwächter oder inaktiver Form“, erklärt Cronet. Dabei enthalten Lebendimpfstoffe vermehrungsfähige Erreger, die keine Krankheit mehr verursachen können. Man spricht von abgeschwächten oder attenuierten Lebendimpfstoffen. Viele solcher Impfstoffe – etwa gegen die Kinderkrankheiten Mumps, Masern und Röteln - bewirken lebenslangen Impfschutz.

Inaktivierte Impfstoffe, die man auch als Totimpfstoffe be-zeichnet, enthalten dagegen entweder abgetötete Erreger oder nur noch Teile eines inaktiven Virus, auf die das Immunsystem reagiert. Bei Totimpfstoffen hält der Immunschutz meist nur einige Jahre und muss dann erneut stimuliert werden.

Die meisten Impfstoffe sind heute inaktivierte Impfstoffe, bei deren Entwicklung nur ausgewählte Moleküle eines Erregers verwendet werden. Hergestellt werden sie verstärkt seit den 1990er-Jahren mit Hilfe von Gentechnik. Solche Impfstoffe auf Proteinbasis enthalten einzelne, charakteristische Eiweiße eines Erregers, die eine Immunreaktion im Körper hervorrufen sollen. Damit das funktioniert, müssen oft Wirkstoffverstärker, sogenannte Adju- vantien, hinzugefügt werden.

Das gilt auch für sogenannte Polysaccharid-Impfstoffe, bei denen die Polysaccharide aus der Hülle eines Bakteriums oder eines Virus verwendet werden, um eine Immunreaktion hervorzurufen. Um ihre Wirksamkeit zu erhöhen, wurden ebenfalls in den 1990-er Jahren konjugierte Polysaccharid-Impfstoffe (Konjugatimpfstoffe) entwickelt. Dabei werden Polysaccharide an Proteine gebunden. „Diese Konjugate erzielen eine stärkere Immunreaktion und einen länger anhaltenden Schutz als das Antigen allein“, erklärt Cronet.

Eine vergleichsweise neue Klasse stellen Nukleinsäure-basierte Impfstoffe dar. Sie beruhen auf der DNA oder der Messenger-RNA (mRNA) eines Virus und ermöglichen eine raffinierte Impfstrategie: Der Impfstoff enthält lediglich den Bauplan der DNA oder mRNA eines Virus. Anhand dieses Plans produziert der Körper Antigene, die das Immunsystem als fremd erkennt und be-kämpft. So wird das Immunsystem – ohne mit dem Erreger in Kontakt zu kommen – für den Fall einer Infektion trainiert.

Allerdings gibt es bisher noch keinen Nukleinsäure-basierten Impfstoff, der für die Behandlung von Menschen zugelassen ist. Alle Wirkstoffkandidaten sind noch in der Entwicklung. Erste zugelassene Impfstoffe gibt es dagegen in einer weiteren, vergleichsweise neuen Impfstoffklasse: virale Vektoren: Hier basiert der Impfstoff auf einem harmlosen Virus, das gentechnisch so modifiziert wird, dass es charakteristische, aber harmlose Bestandteile des gefährlichen Erregers enthält. Ein Impfstoff gegen Ebola auf Basis eines viralen Vektors wurde erst kürzlich zugelassen.

Auch gegen das SARS-CoV-2-Virus setzen einige Forschungsinstitute auf die neuen Impfstoffklassen. Laut dem Magazin „Nature“ laufen aktuell weltweit 20 Projekte, die zum Ziel haben, einen RNA- oder DNA-basierten Impfstoff gegen das neuartige Coronavirus auf den Markt zu bringen. Dazu kommen 25 Projekte, die virale Vektoren entwickeln (Stand: April 2020). Die Anstrengungen, die im Rahmen der Bekämpfung der Corona-Pandemie derzeit unternommen werden, könnten den neuen Impfstoff-Klassen den Weg bereiten. „Die schnelle Ausbreitung von schweren Infektionen wie SARS, Ebola oder aktuell dem SARS-CoV-2-Virus verdeutlichen einmal mehr die Notwendigkeit, neue Impfstofftechnologien zu entwickeln, um schneller und effektiver auf neuartige Viren reagieren zu können“, sagt Cronet. Auch Wacker Biotech erwägt, künftig an Nukleinsäure-basierten Impfstoffen zu arbeiten.

„Wir entwickeln Produktionsprozesse und stellen Impfstoffe für unsere Kunden aus der Pharmaindustrie her, konzipieren und vermarkten aber nicht selbst Wirkstoffe“, sagt Cronet. Dabei bringen die Experten von Wacker Biotech mehr als 20 Jahre Erfahrung bei der Entwicklung und Herstellung von lebenden Mikroorganismen, Proteinen und Polysacchariden mit.

 

Quelle: Alt-Neuöttinger/Burghauser Anzeiger/Passauer Neue Presse

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