Impfung

So funktionieren die Impfstoffe

Biontech/Pfizer, Moderna, AstraZeneca und Co.: Mit der angelaufenen Coronavirus-Impfung wird auch viel über die eingesetzten Impfstoffe diskutiert. Sie alle sollen effizient vor einer Erkrankung schützen – Unterschiede gibt es aber unter anderem bei der Funktionsweise.

Momentan werden zwei verschiedene Arten von Impfstoffen eingesetzt: einerseits mRNA-Vakzine, andererseits Vektor-Impfstoffe. Zu den mRNA-Impfstoffen zählt der von Pfizer und Biontech entwickelte sowie jener von Moderna. Der Impfstoff von AstraZeneca ist unterdessen ein Vektor-Vakzin.

Grundlegend ist die Funktion der Impfstoffe durchaus ähnlich: Zumindest ein Teil des Erregers wird in den menschlichen Körper gebracht. Daraufhin wird das Immunsystem zur Bildung von Antikörpern angeregt. Unterschiede gibt es vor allem bei der Art und Weise, wie der Erreger in den Körper gelangt.

MRNA-Impfstoffe übermitteln dem Körper den Bauplan für die Virusantigene, die dann in den Zellen hergestellt werden und eine Immunantwort hervorrufen. Das geschieht über Ribonukleinsäure (RNA), die gewissermaßen die Botschaft samt Konstruktionsplan überbringt. Die Messenger-RNA (mRNA) wird im Labor mit Information für bestimmte Proteine codiert, die wichtig für die Immunabwehr sind.

Immunsystem wird trainiert, Erbgut bleibt unverändert

Mit einer Schutzhülle aus Nano-Lipidpartikeln, also sehr kleinen Fettpartikeln, wird die mRNA verimpft und gelangt in die Zelle. Daraufhin stellen die Körperzellen das Virusprotein, im Fall von SARS-CoV-2 das „Spike-Protein“, her. Dadurch „lernt“ das Immunsystem, wie es reagieren soll, sodass es bei einem späteren Kontakt mit dem Coronavirus die Struktur des Proteins wiedererkennen und den Erreger gezielt abwehren kann.

Das Erbgut des Menschen wird durch das Einbringen der mRNA nicht verändert. Das verhindert schon die unterschiedliche chemische Struktur: „Beim Menschen befindet sich das Genom in Form von DNA im Zellkern“, so das Paul-Ehrlich-Institut, das in Deutschland für die Sicherheit von Impfstoffen zuständig ist. „Eine Integration von RNA in DNA ist unter anderem aufgrund der unterschiedlichen chemischen Struktur nicht möglich.“

Die mit der Impfung aufgenommene mRNA erreicht gar nicht die Zellkerne, in denen das Erbgut lagert. Die Botenmoleküle wandern nur ins Zellplasma, wo sie abgelesen und dann rasch abgebaut werden – so schnell, dass es lange als ausgeschlossen galt, sie überhaupt therapeutisch nutzen zu können.

Vektorimpfstoff: Anderes Virus als Hilfsmittel

Die Herstellung von Vektorimpfstoffen, wie jenem von AstraZeneca, setzt unterdessen auf ein anderes Virus, mit dem die Immunabwehr angeregt werden soll.

Konkret basiert der Impfstoff von AstraZeneca auf Schimpansen-Adenoviren, die Erkältungen auslösen, aber für den Menschen harmlos sind. Das Virus bezeichnet man dabei als Vektor, es ist im Menschen durch einen Gendefekt nicht vermehrungsfähig. Eingesetzt wurde dieses Verfahren etwa bei einem Impfstoff gegen Ebola.

Damit der Körper eine passende Abwehrreaktion erzeugen kann, wird das Virus um Gene von SARS-CoV-2 ergänzt, und damit praktisch „verkleidet“, wie es die Interessenvertretung der deutschen Pharmaunternehmen (VFA) ausdrückt – und gaukelt dem Körper damit eine Covid-19-Infektion vor. Mit dem Gen des Erregers bildet die befallene Zelle ein Antigen, dadurch soll der Körper einen Immunschutz aufbauen, der dann auch eine echte Infektion abwehren kann.

Grafik zur Wirkungsweise der Impfstoffe
Grafik: APA/ORF.at; Quelle: APA

Unterschiede im Detail, ähnliche Impfreaktionen

Sieht man sich die Impfstoffe näher an, gibt es etwa Unterschiede bei der Lagerung: So ist der Biontech-Impfstoff dafür bekannt, dass er bei minus 70 Grad gelagert werden muss. Im Gegensatz dazu kann der andere mRNA-Impfstoff von Moderna bei minus 20 Grad gelagert werden – was auch mit einem normalen Tiefkühlgerät kein Problem darstellt. Der Vektorimpfstoff von AstraZeneca kann gar bei Kühlschranktemperaturen zwischen zwei und acht Grad gelagert werden – ein enormer Vorteil.

Bei den Nebenwirkungen wird momentan vor allem über Impfreaktionen bei mRNA-Impfstoffen berichtet – die aber eigentlich „Ausdruck der (erwünschten) immunologischen Abwehrreaktion“ sind, heißt es auf der Infoseite des Gesundheitsministeriums. Diese reichen von einer Rötung oder Schwellung an der Impfstelle bis hin zu grippigem Gefühl und leichtem Fieber. Oft wird berichtet, dass die zweite Impfdosis stärkere Reaktionen hervorruft als die erste. Auch bei AstraZeneca sollen ähnliche Reaktionen auftreten können. Schwere Komplikationen gab es bisher wenige – der Biontech-Impfstoff hat jedoch sehr selten zu schweren allergischen Reaktionen geführt.