Die Geschichte der mRNA-Impfstoffe

mRNA-Vakzin; Bild: DataBase Center for Life Science (DBCLS)/CC BY 4.0

Die Entwicklung der mRNA-Impfstoffe gegen Covid-19 erfolgte so schnell, weil man auf jahrzehntelange Vorarbeiten zurückgreifen konnte. Sie bieten Potential auch gegen andere Viren und gegen Krebs

Vor Corona waren mRNA-Imfstoffe nur Experten bekannt. Weil die Anwendungen sich in erster Linie auf die Krebstherapie mit vergleichsweise wenigen spezifischen Fällen bezogen, konnten Phase-3-Studien mit ihrer geforderten hohen Probandenzahl nicht durchgeführt werden.

Daher war auch die Produktion der Impfstoffe auf den Labormaßstab begrenzt. Dies galt auch für die Herstellung der einzelnen Bestandteile, die exklusiv für diese Technik benötigt werden und für die eine Massenproduktion erst eingerichtet werden musste.

Die Corona-Pandemie sorgte für eine erhöhte Nachfrage nach schnell verfügbaren spezifischen Impfstoffen, für die Bereitstellung der benötigten finanziellen Mittel, die Verfügbarkeit der benötigten Probandenzahl und nicht zuletzt dafür, dass es möglich war, die Studienphasen teilweise zu parallelisieren. Damit war der Durchbruch der mRNA-Technik endlich möglich.

Wie funktioniert die mRNA-Technik?

Die mRNA-Impfstoffe wie sie von BioNTech, Moderna und CureVac entwickelt und teilweise schon in Großserie produziert werden, enthalten den Bauplan für einen bestimmten Bestandteil des jeweiligen Virus. Dieser Bauplan wird künstlich hergestellt und besteht aus sogenannter mRNA, was für Boten-RNA oder messenger Ribonukleinsäure steht. Bei der Covid-19-Impfung enthält der Bauplan die Anleitung für das Spike-Protein des Coronavirus.

Dieses Protein befindet sich an der Oberfläche des Virus und ähnelt von seiner Form her Stacheln. Es ist daher für das menschliche Immunsystem leicht erkennbar. Beim mRNA-Impfstoff wird die mRNA zu ihrem Schutz in eine Hülle aus Fetten, in diesem Fall Lipid-Nanopartikel eingepackt, damit sie in Körperzellen gelangen kann und im Körper nicht sofort wieder abgebaut wird.

Auch der mRNA-Impfstoff wird in den Muskel eines Menschen gespritzt. Die Körperzellen nehmen die mRNA auf, lesen den Bauplan ab und produzieren danach das Spike-Protein. Dieses wird anschließend an die Zelloberfläche transportiert und kann dort von den Immunzellen erkannt werden. Dadurch wird das Immunsystem aktiviert und es werden Antikörper gegen dieses Spike-Protein gebildet.

Des Weiteren wird dann im Immunsystem ein Memo hinterlegt, welches die geimpfte Person bei einer erneuten Infektion vor dem Virus oder zumindest vor einem schweren Verlauf schützt. Der Vorteil der mRNA-Impfstoffe besteht nicht zuletzt darin, dass sie bei Virusmutationen vergleichsweise einfach modifiziert werden können.

Die "Mutter" der mRNA-Technik

Die Auszeichnung mit dem Paul-Ehrlich-Preis gemeinsam mit den BioNTech-Gründern Türeci und Sahin hat die aus Ungarn stammende Biochemikerin Katalin Karikó inzwischen auch einer größeren Öffentlichkeit bekannt gemacht.

Ihre Arbeit hat die Entwicklung von mRNA-Impfstoffen letztlich erst möglich gemacht. Geboren und aufgewachsen als Tochter eines Metzgers sieht sie nach dem Biologiestudium in Ungarn keine berufliche Zukunft und wandert 1985 in die USA aus. Sie forscht zu RNA, kann sich aber im Wissenschaftsbetrieb gegen die DNA-Fraktion nicht durchsetzen, wird in der Folge von ihrer Universität degradiert. Ein eigener Lehrstuhl bleibt danach unerreichbar.

Sie setzt sie ihre Forschungsarbeiten davon unbeirrt fort und findet heraus, wie man RNA modifizieren muss, dass sie im Organismus keine schädliche Immunantwort hervorruft. 2013 trifft Katalin Karikó in Mainz mit Ugur Sahin einen der Mitbegründer von BioNTech und sie vereinbaren eine Zusammenarbeit.

Mit dem Corona-Impfstoff Comirnaty konnte man nun die Früchte der 40-jährigen Forschungsarbeit ernten und hat das erste serienmäßig vermarktbare Produkt. Inzwischen haben auch die Zulieferer ihre Kapazitäten ausgebaut, so dass das Potential für die Fertigung weiterer Impfstoffe verfügbar ist.

Wie geht es weiter mit den mRNA-Impfungen?

Zum weiteren Vorgehen bei den Impfungen gegen Corona erklärte Moderna-Vorstand Stéphane Bancel, dass er davon ausgehe, dass die Pandemie in einem Jahr vorbei sein, da es bis Mitte nächsten Jahres genügend Impfstoff gebe, um jeden Menschen auf dieser Erde gegen Covid-19 impfen zu können.

Auffrischungen erwartet er für Jüngere alle drei Jahre, für Ältere jedes Jahr. Mit den inzwischen aufgebauten Entwicklungskapazitäten und auf der Basis des mit den Corona-Impfstoffen verdienten Erlösen kann dann auch die Arbeit an weiteren Impfstoffen beschleunigt werden.

Dazu zählen andere Viruserkrankung wie Dengue, für das es bislang nur einen experimentellen Impfstoff gibt, aber auch Tumorerkrankungen wie Prostatakrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs.

Die Angst vor Nebenwirkungen der mRNA-Impfstoffe

Impfnebenwirkungen zeigen sich bei mRNA-Impfstoffen in unmittelbarer zeitlicher Nähe zur Impfung. Da die geimpfte mRNA sich im Körper innerhalb weniger Tage abbaut, erscheinen Spätfolgen, die erst nach Jahren oder Jahrzehnten auftreten, eher unwahrscheinlich.

In der Schweiz wurden bei mRNA-Impfstoffen gegen Covid-19 die folgenden Nebenwirkungen festgestellt: Müdigkeit, Kopfschmerzen, schmerzende Muskeln, Gelenkschmerzen, Schüttelfrost, Fieber, Übelkeit/Erbrechen sowie Schwellung der Lymphknoten.

Das Schweizer Bundesamt für Gesundheit BAG stellt im Zusammenhang mit den Impfnebenwirkungen bei mRNA-Impfungen fest: "Basierend auf Daten von internationalen Meldesystemen wurden bisher keine Hinweise auf weitere schwere Nebenwirkungen beobachtet."

In Deutschland erklärt das Paul-Ehrlich-Institut sogar grundsätzlich, "Langzeit-Nebenwirkungen, die erst nach Jahren auftreten, sind bei Impfstoffen generell nicht bekannt."

Nicht ausgeschlossen sind bei Impfungen wohl Langzeitfolgen von Nebenwirkungen, die in unmittelbarem zeitlichen Zusammenhang mit einer Impfung auftreten. Für die im Netz zu findende Warnung, dass Geimpfte zwei Jahre nach der Impfung versterben würden, gibt es keinerlei wissenschaftlich belegten Hinweis.

Hohe Wellen schlägt derzeit die Seite Pathologie-Konferenz mit der Pressekonferenz zum Thema "Todesursache nach Covid-19-Impfung". Die Deutsche Gesellschaft für Pathologie distanziert sich deutlich von dieser Pressekonferenz im September 2021, die von zwei Pathologen im Ruhestand und einem Elektrotechniker initiiert wurde, deren präsentierte Daten nicht wissenschaftlich fundiert seien.

Warum die Angst vor gespritzten Chips unbegründet ist

Angenommen, mit der Impfung würden Chips implantiert, könnten die nur genutzt werden, wenn auch eine Energiequelle implantiert würde. Alternativ könnte man die Energieversorgung wie bei RFID-Chips üblich mittels einer Antenne ermöglichen. Die müsste allerdings auch groß genug sein, um die Energie empfangen zu können.

Ein weiteres Hemmnis besteht darin, dass die Arbeitsdistanz extrem kurz ist. Bei Tieren, die auf Fragen nicht antworten können und keine Ausweispapiere mit sich tragen, machen implantierte Chips durchaus Sinn, bei Menschen gibt es mit der Gesichtserkennung inzwischen deutlich bessere und effizientere Identifikationsmöglichkeiten, die zudem auch auf signifikant größere Entfernung funktionieren.

Da diese Erkennungstechnik zu großen Teilen in Fernost entwickelt wird, wo einerseits Mund und Nase bedeckende Masken schon seit Jahren üblich sind und Menschen traditionell über die Augenpartie identifiziert werden, muss man zur Identifizierung die Masken auch nicht abnehmen. (Christoph Jehle)