Die verschiedenen Arten von Impfstoffen

Bei der Herstellung von Lebendimpfstoffen werden Krankheitserreger durch spezielle Verfahren abgeschwächt und verlieren dadurch – teilweise oder ganz – ihre krankmachenden Eigenschaften. Sie können jedoch weiterhin eine Abwehrreaktion des Körpers auslösen. Die abgeschwächten Erreger bleiben zum Teil vermehrungsfähig und können im menschlichen Körper zu ähnlichen Reaktionen wie bei einer Erkrankung führen – jedoch in der Regel ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen. Man spricht von einer „Impfkrankheit“. Nähere Informationen zu möglichen Nebenwirkungen finden Sie unter Nebenwirkungen von Impfstoffen.

Bei der Herstellung eines Totimpfstoffes werden unter anderem Krankheitserreger mithilfe von physikalischen oder chemischen Prozessen abgetötet bzw. inaktiviert. Dadurch können sie sich nicht mehr vermehren und keine Infektion auslösen. Dies kann erreicht werden, indem ein Erreger beispielsweise durch Hitze zerstört oder durch beigefügte Hilfsstoffe abgetötet wird. Neuere Technologien benutzen rekombinant (d.h. in einem anderen System oder auch synthetisch) hergestellte Eiweißstoffe eines Erregers als Impfantigen. Sehr oft sind inaktivierte Impfstoffe adjuviert. D.h. sie enthalten einen „Verstärker“, damit die Immunantwort verbessert wird. Da Totimpfstoffe eine schwächere Immunantwort (Reaktion des Immunsystems auf Erreger) auslösen als Lebendimpfstoffe, müssen sie in regelmäßigen Abständen aufgefrischt werden.

Zu den unterschiedlichen Arten von Totimpfstoffen zählen:

• Ganzvirusimpfstoffe: Dabei werden ganze inaktivierte Viren für den Impfstoff verwendet.
• Spaltimpfstoffe: Diese enthalten inaktivierte Virenbruchstücke.
• Toxoid-Impfstoffe: Bestimmte Bakterien können Gifte (Toxine) bilden. Diese Toxine werden inaktiviert (Toxoide) und anschließend geimpft.
• Subunit-Impfstoffe: Diese enthalten nur die für die Immunantwort notwendigen inaktivierten Bestandteile von Erregern. Sie werden direkt aus den Erregern gewonnen oder gentechnisch hergestellt (rekombinante Impfstoffe).

Im Falle von mRNA-Impfstoffen wird den menschlichen Körperzellen der Bauplan für Virusproteine zur Verfügung gestellt. Und zwar in Form der sogenannten „Messenger RNA“. Diese Information wird in den Zellen ausgelesen und das codierte Protein produziert. Dieses Auslesen ist ein Prozess, der in den Körperzellen ununterbrochen abläuft, um für die Zelle nötigen Eiweißstoffe (Proteine) herzustellen. Menschliche Zellen können etwa auch das Spike-Protein des Coronavirus (SARS-CoV-2) selbst produzieren. Da es für die Zelle jedoch unbrauchbares, fremdes Protein darstellt, wird es an die Zelloberfläche transportiert und dort mithilfe sogenannter Immunkomplexproteine „präsentiert“. Das wird von speziellen Immunzellen erkannt. In der Folge regt es das Immunsystem dazu an, Antikörper gegen SARS-COV-2 zu produzieren und spezifische – gegen Teile des fremden Proteins gerichtete – T-Zellen zu erzeugen.

Wie auch alle anderen Impfungen bringt also auch eine mRNA-Impfung einen Erreger bzw. einen Teil davon in den menschlichen Körper, sodass das Immunsystem des Körpers zur Bildung von Antikörpern angeregt wird. Unterschiedlich dabei ist, wie Erreger(-bestandteile) in den Körper transportiert werden: Während diese bei anderen Impfstofftechnologien direkt verabreicht werden, wird mit mRNA-Impfungen nur der Bauplan für bestimmte Eiweißstoffe (Proteine) des betroffenen Virus im Labor hergestellt und dem Impfstoff hinzugefügt. Damit können Zellen des menschlichen Körpers diesen Eiweißstoff bzw. die Erreger(-bestandteile) selbst produzieren. Die mRNA, die über den Impfstoff verabreicht wurde, wird nach kurzer Zeit von den Zellen abgebaut. Nach Abbau der mRNA findet keine weitere Produktion des Virusproteins statt.

mRNA-Impfstoffe werden seit über 30 Jahren erforscht. Die ersten in Europa zugelassenen mRNA-Impfstoffe sind seit Kurzem Impfstoffe gegen COVID-19 von BioNTech/Pfizer sowie Moderna.

Vektorimpfstoffe (vektorbasierte Impfstoffe) bestehen aus für den Menschen zwar infektionsfähigen, aber harmlosen, abgeschwächten Viren, die sich zumeist auch nicht mehr vermehren können („nicht replikationsfähig“); diese gelten dann als Totimpfstoffe. Sie sind gentechnisch so verändert worden, dass sie in ihrer Erbsubstanz den Bauplan für einen oder mehrere Bestandteile des Erregers (Antigen) gegen den geimpft werden soll, enthalten. In den menschlichen Zellen wird dann die Erbinformation „abgelesen“ und das Antigen (Eiweißstoff) gebildet.

Vektorimpfstoffe führen zur Bildung von Antikörpern sowie einer Immunantwort über T-Zellen gegen dieses Antigen. Die Vektorviren werden über das Immunsystem kontrolliert und auch wieder abgebaut. Es erfolgt kein Einbau in die menschliche DNA (Körperzellen, Fortpflanzungszellen). Nachdem Vektorviren abgebaut sind, findet keine weitere Produktion von Antigenen statt. Zu Vektorimpfstoffen zählen der Ebola-Impfstoff sowie die Corona-Schutzimpfungen von Astra Zeneca und Janssen.