Inhaltsverzeichnis:
- Selbstamplifizierende RNA (Imperial College London)
- Proteinuntereinheit (Novavax)
- Designed Protein Nanoparticle (Institut für Proteindesign, University of Washington)
- Andere Impfstoffe in der Pipeline
Video: Die COVID-Impfstoffe Der Zweiten Generation Kommen
Nach Pfizer und Moderna könnten eine Reihe anderer Kandidaten Lücken in Bezug auf Wirksamkeit, Produktion oder Vertrieb schließen.
Vor sechs Monaten, als die nördliche Hemisphäre noch gegen die erste Welle der Coronavirus-Pandemie kämpfte, richteten sich alle Augen in späten klinischen Studien auf die COVID-19-Impfstoffe. Jetzt, ein Jahr nach dem Ausbruch der Pandemie, haben drei COVID-Impfstoffe von den USA oder Großbritannien sowie anderen Ländern eine Notfallgenehmigung erhalten. Zwei der von Pfizer und BioNTech bzw. Moderna entwickelten Impfstoffe verwenden beide eine neuartige Gentechnologie, die als mRNA bekannt ist. Und der dritte ist ein konventionellerer Impfstoff, der von der Universität Oxford und AstraZeneca entwickelt wurde und der ein Schimpansenvirus verwendet, um DNA für eine Komponente von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID verursacht, zu liefern. (Russland, China und Indien haben ihre eigenen Impfstoffe eingeführt, aber mit Ausnahme einiger weniger Länder wurden sie anderswo nicht allgemein zugelassen.)
Aber so beeindruckend sie auch sind, diese Impfstoffe allein werden wahrscheinlich nicht ausreichen, um die Pandemie zu beenden, sagen Experten. Glücklicherweise befinden sich Hunderte anderer COVID-Impfstoffe in der Entwicklung - darunter viele mit neuen Wirkmechanismen -, die sich als wirksam, billiger und einfacher zu vertreiben erweisen könnten.
"Ich glaube, dass sich dieses Virus ändern wird und dass die Impfstoffe, die wir derzeit zugelassen haben, einfach nicht so wirksam sein werden, wie wir glauben", sagt Danny Altmann, Immunologe am Imperial College London. SARS-CoV-2 hat bereits mehrere neue Varianten entwickelt, darunter die erstmals in Großbritannien und Südafrika identifizierten, die übertragbarer sind (wenn auch vorerst nicht, zumindest tödlicher).
Gregory Poland, Impfstoffarzt an der Mayo-Klinik, stimmt zu, dass es viel zu früh ist, um zu glauben, dass wir diesen Virus besiegt haben. Er weist darauf hin, dass noch nie ein Impfstoff gegen ein Coronavirus in einem öffentlichen Impfprogramm eingesetzt wurde. Und mRNA-Impfstoffe wie Pfizer und Moderna, die von vielen als die Zukunft der Vakzinologie angepriesen werden, wurden bisher noch nie auf den Markt gebracht. "Wir wissen nicht, was wir nicht wissen. Wir haben keine Ahnung, welche Überraschungen wir bei einem Virus finden könnten, von dem wir erst seit einem Jahr wissen “, sagt Polen, das im vergangenen Oktober eine umfassende Überprüfung der COVID-19-Impfstoffkandidaten im Lancet mitverfasst hat. "Und die Geschichte der Impfung, an der ich seit vier Jahrzehnten beteiligt bin, ist reichlich mit Dingen übersät, die wir zu wissen glaubten."
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Was passiert, wenn jemand geimpft ist, sich aber trotzdem mit COVID infiziert? Würden sie einen noch schlimmeren Krankheitsfall erleiden, ein Phänomen, das als antikörperabhängige Verstärkung bekannt ist? Oder in einem weniger dramatischen Szenario, was ist, wenn die Impfstoffe verhindern, dass immunisierte Personen krank werden, aber nicht verhindern, dass sie andere infizieren? Letzteres könnte die Pandemie tatsächlich verschlimmern, wenn geimpfte Personen glauben, dass sie sicher sind und zu asymptomatischen Trägern werden. Darüber hinaus weisen Menschen weltweit ein breites Spektrum an natürlicher Immunität gegen das Virus auf, so dass es möglicherweise eine ähnliche Vielfalt bei den Impfreaktionen gibt. "Es gibt viele Sprengfallen, die auf der Lauer liegen könnten", sagt Polen.
Darüber hinaus weisen die Impfstoffe von Moderna und Pfizer logistische Probleme auf, die verhindern, dass sie problemlos weltweit eingesetzt werden können. Der Impfstoff von Pfizer muss bei –70 Grad Celsius gelagert werden - kälter als die durchschnittlichen Temperaturen in der Antarktis - in Gefrierschränken, die viele tausend Dollar kosten. Moderna kann bei –15 ° C gelagert werden, hat aber aufgrund der Anforderungen an die Gefriertruhe nur geringe Chancen, ländliche Ecken Indiens oder Afrikas oder arme, dicht gedrängte Viertel in Südamerika zu erreichen. Solange Impfstoffe zerbrechlich, teuer und schwer zu verteilen sind, wird die Pandemie anhalten.
Das mit Abstand wichtigste Thema, so Altmann, sei die „Haltbarkeit“: Wie lange bleiben Menschen nach der Impfung immun? Wenn ein Impfstoff die Immunität nur für einige Monate anstatt für viele Jahre verleiht, wurden in sechs Monaten nur geringe Fortschritte erzielt. Bis dahin könnten wir mit virulenteren Formen der Krankheit konfrontiert sein, die rund um den Globus herumwirbeln.
Die gute Nachricht ist jedoch, dass Impfstoffe der zweiten Generation von Forschern entwickelt werden, von denen viele mit neuartigen Techniken arbeiten. "Wir haben eine Verlegenheit des Reichtums", sagt Altmann. "Eine Sache, die von den meisten Menschen sicherlich nicht gewürdigt wurde, ist, dass das Gebiet der Impfung in den letzten 15 Jahren auf dem Vormarsch war und eine Reihe von unglaublich pfiffigen Strategien entwickelt hat."
Es befinden sich fast 240 neuartige Impfstoffkandidaten in der Entwicklung, die in den Startlöchern auf ihren Moment warten. Hier sind einige, die das größte Potenzial aufweisen.
Selbstamplifizierende RNA (Imperial College London)
Ähnlich wie bei den zugelassenen mRNA-Impfstoffen fügt dieser genetisches Material des Virus direkt in menschliche Zellen ein und spornt den Körper an, das berühmte „Spike“-Protein herzustellen, das die Oberfläche von SARS-CoV-2 bedeckt. Und wie bei mRNA-Impfstoffen liefert das Design des Imperial College London nur das genetische Material, nicht das eigentliche Virus. Daher ist es unwahrscheinlich, dass sich die Krankheit verschlimmert, wenn Menschen nach der Impfung infiziert werden. Die Wendung bei diesem Impfstoff besteht darin, dass er so modifiziert wurde, dass die körpereigenen Zellen in Fabriken umgewandelt werden, in denen ständig selbst Spike-Proteine produziert werden. Dies bedeutet, dass ein Booster-Schuss nicht erforderlich ist. Darüber hinaus kann eine solche "selbstamplifizierende" RNA Berichten zufolge in großen Mengen zu geringen Kosten hergestellt werden. "Ich bin sehr aufgeregt darüber, wie sich [dieser Ansatz] als Impfstoff von Pfizer und Moderna herausstellen könnte, aber noch besser", sagt Altmann, der nicht direkt an der Entwicklung dieses Impfstoffs beteiligt war.
Proteinuntereinheit (Novavax)
Forscher des in Maryland ansässigen Start-ups Novavax haben sich darauf konzentriert, das eigentliche Spike-Protein selbst (und nicht ein ganzes Virus oder genetisches Material) zu liefern. Sie entwickelten den Impfstoff, indem sie Mottenzellen konstruierten, um Spike-Proteine in Bioreaktoren zu geringen Kosten zu produzieren. Darüber hinaus kann dieser Impfstoff bei einer normalen Kühltemperatur von zwei bis acht Grad Celsius gehalten werden, was die Verteilung weitaus praktischer macht. Der Trick bei diesem Ansatz ist die Zugabe eines „Adjuvans“- eines Additivs, das die Reaktion des Immunsystems aus Saponin, einer Verbindung aus der Rinde des chilenischen Seifenrindenbaums, „auffrischt“. „Die technische Proteintechnologie wurde in der Vergangenheit getestet und bewiesen - die Produktion dauert nur ein wenig länger als die von RNA“, erklärt Gregory Glenn, Präsident für Forschung und Entwicklung bei Novavax.
Designed Protein Nanoparticle (Institut für Proteindesign, University of Washington)
Wie Novavax haben sich Forscher der University of Washington dafür entschieden, Proteine aus SARS-CoV-2 als Waffe ihrer Wahl zu liefern. Anstatt das gesamte Spike-Protein zu injizieren, haben sie sich auf der „Achillesferse“des Virus niedergelassen: der Rezeptorbindungsdomäne (RBD), dem Teil des Spike-Proteins, der direkt mit menschlichen Zellen fusioniert. Neil King, Biochemiker am Institut für Proteindesign der Universität, hat einen Impfstoff entwickelt, der aus kugelförmigen „Nanopartikeln“in Form von Fußbällen besteht. Synthetisch hergestellte RBD-Proteine werden in regelmäßigen Anordnungen an die Nanopartikel gebunden. Dieses Design macht den Impfstoff in der Lage, Antikörperreaktionen auszulösen, die mindestens zehnmal höher sind als diejenigen, die das gesamte natürliche Spike-Protein verwenden, sagt King. "Wir nehmen nicht nur vorhandene Proteine und optimieren sie ein wenig - wir stellen völlig neue her, um genau das zu tun, was wir wollen", stellt er fest. Der Impfstoff wird derzeit in frühen oder Phase-I-Studien mit freiwilligen Probanden getestet. Wenn es erfolgreich ist, könnte es später in diesem Jahr die Öffentlichkeit erreichen.
Andere Impfstoffe in der Pipeline
Dies sind nur einige der Impfstoffkandidaten, die sich in der Entwicklung befinden. Andere, die zur Verlangsamung der Pandemie beitragen könnten, einschließlich des von Sinovac Biotech in China entwickelten Impfstoffs, verwenden konventionellere Designs wie ein inaktiviertes Virus (eine Technik zur Bekämpfung der Kinderlähmung, die immer noch in vielen Influenza-Impfstoffen verwendet wird). Es bleibt abzuwarten, wie gut all diese Ansätze funktionieren können. Aber bei so vielen Bemühungen gibt es guten Grund zu der Hoffnung, dass das Ende dieses Pandemie-Alptraums in Sicht ist.
Und wenn es zu Ende geht, werden die Wissenschaftler viele Werkzeuge bereithalten, wenn die nächste Pandemie eintritt.
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