Das Coronavirus SARS-CoV-2 kann die Erkrankung COVID-19 auslösen. Es wurde erstmals im Dezember 2019 in China festgestellt und hat sich seitdem weltweit verbreitet. Krankheitssymptome und -verlauf sind von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich: Es gibt Betroffene, die gar keine Symptome  oder nur schwach ausgeprägte Beschwerden haben. Dazu zählen vor allem Fieber, Husten, Schnupfen und eine Störung des Geruchs- und/oder Geschmackssinns. Bei manchen Menschen können sich diese Symptome verschlimmern und in einer schweren Lungenentzündung oder Lungenversagen münden. Seit Dezember 2020 sind in Deutschland Impfstoffe gegen COVID-19 im Einsatz. 

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Derzeit werden in Deutschland folgende Impfstoffe gegen COVID-19 eingesetzt:

  • Comirnaty® der Firmen BioNTech/Pfizer
  • COVID-19 Vaccine Moderna der Firma Moderna 
  • COVID-19 Vaccine AstraZeneca der Firma AstraZeneca Life Science (in Zusammenarbeit mit der Oxford University)

Bei den Impfstoffen von BioNTech/Pfizer und Moderna handelt es sich um sogenannte mRNA-Impfstoffe, die in zwei Teilimpfungen verabreicht werden müssen. Beim Impfstoff von BioNTech/Pfizer sollten die Teilimpfungen im Abstand von mindestens 21 Tagen erfolgen. Bei Moderna sollten mindestens 28 Tage zwischen beiden Terminen liegen. 

Der Impfstoff der Firma AstraZeneca ist ein sogenannter Vektor-Impfstoff, der ebenfalls in zwei Teilimpfungen verabreicht wird. Die Ständige Impfkommission (STIKO) empfiehlt einen Abstand von neun bis zwölf Wochen zwischen den beiden Teilimpfungen. 

Solange nicht genügend Impfstoff für alle zur Verfügung steht, sollen zunächst besonders gefährdete Bevölkerungsgruppen geimpft werden. In welcher Reihenfolge dies geschehen soll, wird ausgehend von Empfehlungen der Ständigen Impfkommission festgelegt. 

Welche Impfstoffe befinden sich noch in der Entwicklung? Button: Infokorb-Ablage In den Infokorb legen

Weitere Impfstoffe (z. B. der Hersteller Janssen, Novavax und CureVac) befinden sich in der letzten Phase (Phase 3) der klinischen Studien. Die Hersteller haben bereits einen Teil ihrer Studienergebnisse zur Beurteilung an die Arzneimittelbehörde übermittelt.

Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) befassen sich weltweit insgesamt über 200 Forschungsprojekte mit der Entwicklung von Impfstoffen gegen COVID-19 (Stand 01.02.2021). Der Großteil dieser Impfstoffe befindet sich noch in der frühen Entwicklungsphase. Einige werden aber auch bereits in Studien geprüft. Die Wirkmechanismen der Impfstoffkandidaten sind unterschiedlich. Manche basieren auf mRNA-Technologie, andere sind vektorbasierte Impfstoffe oder Impfstoffe mit inaktiviertem Virus (Totimpfstoffe). Wie diese Verfahren funktionieren, erfahren Sie hier.

Wie funktionieren die Impfstoffe? Button: Infokorb-Ablage In den Infokorb legen

Alle Schutzimpfungen gegen das SARS-CoV-2-Virus haben zum Ziel, das Immunsystem auf eine Begegnung mit dem Virus vorzubereiten. So kann der Körper im Fall einer richtigen Infektion sofort mit einer starken Immunantwort reagieren, die das Virus unschädlich macht. Damit soll die Erkrankung – oder zumindest ein schwerer Verlauf – verhindert werden. 

Wie funktioniert das genau? Durch Impfungen soll das menschliche Abwehrsystem das Spike-Protein ("Stachel-Protein") – ein Eiweiß auf der Oberfläche des SARS-CoV2-Virus – kennenlernen und gezielt Abwehrstoffe, wie Antikörper und spezielle Abwehrzellen, dagegen bilden. Kommt es dann zu einem Kontakt mit dem echten SARS-CoV-2-Virus, erkennt das Immunsystem es sofort an seinem Spike-Protein und bildet schnell die entsprechenden Abwehrstoffe.

Das Spike-Protein ist ein Antigen: So werden Merkmale von Krankheitserregern genannt, die das menschliche Immunsystem als fremd erkennt.
 

Wie lernt der Körper das Spike-Protein kennen? Button: Infokorb-Ablage In den Infokorb legen

Impfstoffhersteller nutzen verschiedene Techniken, um Antigene in den Körper zu bringen: Eine Möglichkeit ist es, den Krankheitserreger lebend, aber stark abgeschwächt zu verabreichen. Eine solche Lebendimpfung wird zum Beispiel gegen Masern genutzt. Bei Totimpfstoffen, wie etwa den Grippe-Impfstoffen, verwendet man abgetötete Erreger oder künstlich hergestellte Teile davon.
 
Für die in Deutschland zugelassenen Impfstoffe gegen die COVID-19-Erkrankung und die, die sich derzeit im Zulassungsverfahren befinden, wird eine dritte Impfstoffvariante verwendet: die genbasierten Impfstoffe. Hier werden keine Erreger oder ihre Bestandteile eingesetzt, sondern bestimmte Abschnitte ihrer genetischen Information. Diese enthalten den Bauplan für das Spike-Protein. Mit diesem Plan können die körpereigenen Zellen ausschließlich das Spike Protein, nicht das vollständige Virus, nach der Impfung vorübergehend selbst herstellen und dem Immunsystem präsentieren. Der Bauplan ist für den Körper nicht gefährlich und wird nach der Impfung wieder vollständig abgebaut. 

Um die Erbinformation in den Körper zu bringen, nutzen die COVID-19-Impfstoffe aber unterschiedliche Ansätze: Bei Comirnaty (BioNTech/Pfizer) und dem Impfstoff der Firma Moderna wird das Prinzip der Boten-(Messenger-)RNA genutzt, bei dem Impfstoff von AstraZeneca handelt es sich um einen vektorbasierten Ansatz.

Was sind mRNA-Impfstoffe? Button: Infokorb-Ablage In den Infokorb legen

Schema mRNA-Impfung im Dialogfenster öffnen

Die Abkürzung mRNA steht für messenger ribonucleic acid – zu Deutsch auch Boten-RNA. Die Körperzellen nutzen mRNA als Bauplan, um Eiweiße herzustellen. Diesen Mechanismus macht sich der Impfstoff zunutze: Der Bauplan für das Spike-Protein wurde dem Virus entnommen und in eine künstliche mRNA eingebaut. Damit der Impfstoff in die Körperzellen gelangt, sind die mRNA-Stückchen in winzige Fettpartikel (Lipidnanopartikel) eingehüllt. In den Zellen wird die mRNA freigesetzt. Die Zellen lesen den Bauplan für das Spikeprotein aus und stellen das Viruseiweiß dann für eine kurze Zeit selbst her.

Die mRNA wird dann von zelleigenen Eiweißen (Enzymen) abgebaut. Sie kann sich nicht in das menschliche Erbgut (DNA) oder die Körperzellen einlagern. Zudem gelangt der Impfstoff nicht in den gesamten Körper, sondern nur in die Muskelzellen rund um die Einstichstelle und in einige Immunzellen. 

Die Impfstoffe der Firmen BioNTech/Pfizer und Moderna nutzen mRNA, um den Bauplan für das Spike-Protein im Körper zu transportieren. Der entscheidende Vorteil der mRNA-Impfstoffe ist ihr einfacher Aufbau. Dadurch ist die schnelle Herstellung großer Mengen an Impfdosen möglich. 

Grafik "Wie wirken mRNA-Impfstoffe gegen COVID-19?" als PDF

Was sind Vektor-Impfstoffe? Button: Infokorb-Ablage In den Infokorb legen

Ablauf Vektor-Impfung (Schema) im Dialogfenster öffnen

Der zweite Ansatz für eine genbasierte Impfung beruht auf den sogenannten Vektoren. Dabei handelt es sich um harmlose Viren, die als Transportmittel (Vektoren) für den Bauplan des Spike-Proteins genutzt werden. Nach der Impfung dringt das Vektorvirus in die Körperzellen ein und gibt den Bauplan frei. Dieser wird – wie bei den mRNA-Impfstoffen – abgelesen und die menschlichen Zellen stellen für eine kurze Zeit die Virusbestandteile selbst her. Vektorviren vermehren sich gar nicht oder nur für eine begrenzte Zeit im Körper der geimpften Person. In beiden Fällen werden die Vektorviren mitsamt der genetischen Information vom Immunsystem erkannt und beseitigt. Auch hier können die Virus-Gene nicht in das menschliche Erbgut eingebaut werden. 

Der Impfstoff der Firma AstraZeneca Life Science (entwickelt in Zusammenarbeit mit der Oxford University) enthält ein Vektorvirus, das sich nicht vermehren kann, und die genetische Information für das Spike-Protein trägt. 

Impfstoffe mit Vektorviren gibt es noch nicht so lange. Beispiele sind die Impfstoffe gegen das Ebola-Virus oder gegen den Erreger des Denguefiebers.

Grafik "Wie funktionieren Vektor-Impfstoffe gegen COVID-19" als PDF

Quellen Hinweis: Diese Gesundheitsinformationen können das Gespräch mit dem Arzt oder der Ärztin nicht ersetzen. Interessenkonflikte
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