Die Corona-Impfstoffe - Gemeinsamkeiten, Unterschiede, Wirksamkeiten
Ja, auch ich bin mittlerweile etwas Corona-müde und hatte eigentlich nicht vor noch einen Blog Post zu Corona zu machen. Stattdessen hatte ich geplant mich mal meinem eigenen Forschungsbereich, der Alterungs-Forschung, altersbedingten Erkrankungen, u.a. Krebs, zu widmen. Wobei wir in diesem Zusammenhang auch wieder beim Corona-Virus landen könnten, denn gerade Personen ab ca. 60 Jahren zeigen ein erhöhtes Risiko einen schweren bis tödlichen Verlauf einer Corona-Infektion zu entwickeln. Dies liegt u.a. daran, dass sich unser Immunsystem im Alter deutlich verändert. Aber diese altersbedingten Veränderungen können wir zu einem späteren Zeitpunkt gerne nochmal genauer betrachten.
Denn nachdem mich in letzter Zeit immer mal wieder Leute nach den verschiedenen Impfstoffen gefragt haben und ich extra einen Telefonanruf dazu von meinem Vater erhalten habe: „Also Maja, dieser AstraZeneca Impfstoff, wie ist das, kann man den nehmen?“ – da dachte ich mir, nun gut dann macht ein weiterer Beitrag zu Corona vielleicht doch Sinn. Denn ich denke es ist wichtig eine hohe Impfbereitschaft zu erreichen, was allerdings nur möglich ist, wenn es eine breite Vertrauensbasis gibt (ich denke „Vertrauensbasis“ ist ein Wort aus der Politik, ich übernehme es hier einfach mal). Und ich würde mir wünschen, dass die eine oder andere abendliche Sendezeit im öffentlich-rechtlichen Fernsehen auch mal für solche Aufklärungsarbeit genutzt wird, anstatt jede Woche rauf und runter darüber zu diskutieren, wie problematisch unsere aktuelle Situation ist. Aber egal, anstatt ebenfalls zu lamentieren, würde ich sagen, befassen wir uns nun doch lieber mit der (einzigen) Möglichkeit um aus dieser aktuellen Misere herauszukommen: den Impfstoffen.
Schauen wir uns an welche Impfstoffe es aktuell gibt, was sind ihre Gemeinsamkeiten, was sind ihe Unterschiede und wie wirksam sind sie?
Aktuell gibt es 2 unterschiedliche Gruppen von Impfstoffen:
1) Die mRNA-basierten Impfstoffe von:
BioNTech / Pfizer (bedingte EU-Zulassung seit 21.12.20)
Moderna (bedingte EU-Zulassung seit 06.01.21)
CureVac (EU-Zulassungsverfahren am 12.02.21 gestartet)
Wie ein mRNA basierter Impfstoff funktioniert darf jeder gerne nochmal in meinem ersten Blog Post vom 28.12.20 „Der Corona-Impfstoff: ein Erfolg der Wissenschaft, aber kein Wunder“ nachlesen. Basierend darauf können wir die große Gemeinsamkeit aller aktuellen Corona-Impfstoffe benennen: alle Impfstoffe basieren darauf, dass in unserem Körper das Spike-/Oberflächen-Protein des Corona-Virus hergestellt wird, unser Immunsystem darauf reagiert, eine Immunantwort einleitet und schließlich Antikörper gegen das Spike-Protein gebildet werden. Diese Antikörper helfen bei einer erneuten bzw wirklichen Infektion mit dem Virus, unserem Immunsystem dabei sehr schnell darauf reagieren zu können und das Virus effektiv zu neutralisieren bzw zu bekämpfen.
So, nach der großen Gemeinsamkeit kommen wir nun zum großen Unterschied zwischen den mRNA-basierten Impfstoffen und den 2) Vektor-basierten Impfstoffen:
AstraZeneca / Oxford University (bedingte EU-Zulassung seit 29.01.21)
Johnson & Johnson (EU-Zulassung am 16.02.21 beantragt)
Was bedeutet nun Vektor-Impfstoff? Grundsätzlich basiert dieser Impfstoff nicht auf mRNA, sondern auf DNA.
Der prinzipielle Ablauf zur Ablesung unseres genetischen Codes, der DNA, verläuft folgendermaßen (Abbildung 1): innerhalb einer Zelle gibt es unterschiedliche Abteile, ähnlich zu verschiedenen Räumen in einem Haus. Die DNA befindet sich geschützt in unserem Zellkern. Dort wird die DNA in mRNA abgeschrieben, diese kann dann den Zellkern verlassen und wird außerhalb des Zellkerns, im Zellplasma, in ein Protein übersetzt. Bei allen Corona-Impfstoffen wird am Ende im Zellplasma das Oberflächen-/Spike-Protein des Corona-Virus gebildet, wogegen dann eine Immunantwort stattfindet.
Abbildung 1:
Von der DNA über die mRNA zum Protein.
Nun kommen wir zum Unterschied (Abbildung 2): die mRNA-basierten Impfstoffe müssen lediglich in unsere Zelle, in das Zellplasma gelangen. Dort kann die mRNA dann direkt in das Spike-Protein übersetzt werden. Im Falle der Vektor-Impfstoffe, die DNA-basiert sind, muss die DNA (mit der Information für das Spike-Protein) in den Zellkern gelangen, denn nur dort kann die DNA in mRNA abgeschrieben werden. Wie kommt die DNA in den Zellkern? Über einen Vektor – daher der Name Vektor-Impfstoff. Wer oder was ist der Vektor, das Transportmittel? Hierfür werden sogenannte Adenoviren (in orange in Abb. 2) eingesetzt. Diese Adenoviren wurden so verändert, dass sie für uns ungefährlich sind. Weiterhin wurde ihr ursprüngliches Erbmaterial durch die Information für das Corona-Virus Spike-Protein ersetzt.
Abbildung 2:
Vom Vektor-basierten und mRNA-basierten Impfstoff zum Corona Spike-Protein
Das Adenovirus (in orange) gelangt in unseren Zellkern und entlässt dort die DNA, welche anschließend in mRNA abgeschrieben wird, diese verlässt den Zellkern und ab diesem Punkt verläuft alles wie bei den mRNA-basierten Impfstoffen: im Zellplasma wird die mRNA in ein Protein übersetzt, das Corona Spike-Protein wird gebildet und die Immunantwort kann stattfinden.
Nun kann man sich fragen, ob diese Virus-DNA denn in unsere eigene DNA eingebaut werden kann und diese dabei verändert wird? Immerhin befindet sie sich jetzt auch im Zellkern wo sich auch unsere eigene DNA befindet. Dieses Szenario ist sehr unwahrscheinlich, da Adenoviren nicht die notwendigen „Werkzeuge“ besitzen, um sich in unser Genom zu integrieren, sich einzubauen (anders als Retroviren, zu dieser Gruppe gehört z.B. das HI-Virus, HIV). Weiterhin würde unser Immunsystem eine Zelle, in der eine solche Integration stattgefunden hat, sehr wahrscheinlich ausfindig machen und abtöten.
Gut, nachdem wir uns jetzt angeschaut haben, wie die verschiedenen Impfstoffe funktionieren, wollen wir natürlich noch wissen, wie gut sie funktionieren.
Laut den ersten Studien bewahrten die Impfstoffe von BioNTech/Pfizer und Moderna Patienten zu 95% (& 94%) davor, Symptome im Zusammenhang mit einer Corona-Infektion zu bekommen. Wie hoch genau die Wirksamkeit des Impfstoffes von AstraZeneca ist, kann aktuell noch nicht abschließend gesagt werden, die ersten Studien deuteten auf 60-70% hin.
Allerdings gibt es eine aktuelle Studie aus Schottland (Vasileiou et al., 2021), in der die „real-world“ Wirksamkeit der Impfstoffe von BioNTech/Pfizer und AstraZeneca untersucht wurde. Die Studie berücksichtigte 5,4 Millionen Menschen und erfasste die Wirksamkeit der Impfstoffe einen Corona-bedingten Krankenhaus-Aufenthalt zu verhindern. Hierbei zeigten beide Impfstoffe eine sehr hohe Wirksamkeit von mind. 85-90%. Somit scheint auch der AstraZeneca Impfstoff sehr gut zu wirken und würde eine geimpfte Person mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit davor bewahren auf Grund einer Corona-Infektion im Krankenhaus zu landen.
Weiterhin kann man sagen, dass die alljährlichen Grippe-Impfstoffe eine Wirksamkeit von maximal 50-60% haben. Demzufolge sind alle aktuellen Corona-Impfstoffe wirksamer als unsere üblichen Grippe-Impfstoffe.
Abschließend würde ich folgende Aussage klar treffen: wenn ich die Wahl hätte mich entweder morgen mit dem Impfstoff von AstraZeneca impfen zu lassen oder in 4 Monaten mit dem Impfstoff von BioNTech; ich würde mich dafür entscheiden ab morgen mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit vor einem schweren Krankheitsverlauf mit Langzeitfolgen geschützt zu sein (und damit auch das Gesundheitssystem deutlich zu entlasten), und auch ab morgen mit hoher Wahrscheinlichkeit vor einer Corona-Infektion mit Symptomen geschützt zu sein.
Zum Weiterlesen:
Vasileiou et al., 2021: “Effectiveness of first dose of COVID-19 vaccines against hospital admission in Scotland: national prospective cohort study of 5.4 million people.”
Spektrum.de “Wie wirken die Corona-Impfstoffe”
Spektrum.de “Das können die Corona-Impfstoffe leisten”
Spektrum.de “Wird Adenovirus-DNA ins Genom eingebaut?”
Gefällt mir persönlich sehr gut und finde ich empfehlenswert: die Seite von CureVac zu ihrem Impfstoff-Kandidat sowie generell zu mRNA-basierten Impf- & Therapie-Stoffen.