Wie sicher sind die Corona-Impfstoffe?

Erste Dosis Astra, zweite Dosis mRNA-Impfstoff: Das ist die Empfehlung der STIKO für Menschen, die schon eine erste Impfung mit dem Impfstoff von Astrazeneca bekommen haben – unabhängig vom Alter (seit Anfang Juli 2021). Man spricht dann von einer heterologen Impfung oder Kreuzimpfung.

Vorläufige Ergebnisse aus einer noch nicht begutachteten britischen Studie (The Lancet, 2021) zeigen: Der Impfschutz fällt bei der Kombination aus Vektorimpfstoff und mRNA-Impfung deutlich besser aus, als nach einer Zweitdosis Astrazeneca. Es werden deutlich mehr Antikörper gebildet.

Erstmals direkter Vergleich der Impfschemata

Zum ersten Mal wurden in dieser Studie unterschiedliche Impfschemata direkt miteinander verglichen. Und es zeigte sich auch: Der Umkehrschluss gilt nicht. Eine doppelte Dosis mRNA-Impfstoff ist wirksamer als die Kombi mRNA (1. Dosis) und Vektorimpfstoff als zweite Dosis.

Laut der Lancet-Studie mit mehr als 400 Probanden treten nach der Kombi Vektorimpfstoff und mRNA häufiger Impfreaktionen auf. Fieber meldete etwa jeder vierte Proband – doppelt so häufig, als wenn zweimal mit demselben Impfstoff geimpft wurde. Die übrigen Impfreaktionen wurden ähnlich häufig beobachtet wie nach den anderen Impfschemata.

Vermutlich ein Jahr oder länger – zumindest vor schweren Verläufen. Der Schutz vor einer Infektion lässt früher wieder nach.

Die Schutzdauer hängt damit zusammen, wie lange ausreichend Immunzellen wie neutralisierende Antikörper im Blut sind. Nach einer Infektion war das bei den meisten Menschen für mindestens sechs Monate der Fall, oft sogar länger. Die Impfungen erzeugen noch höhere Antikörper-Titer als eine Infektion mit dem Virus, was für einen noch längeren Schutz spricht.

Infektionen schneller wieder möglich

Ein Teil der Immunantwort ist aber sehr kurzlebig. Die Immunzellen in der Schleimhaut, die eine Infektion verhindern sollen (Immunglobulin A), nehmen nach wenigen Wochen oder Monaten wieder ab. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Virus auch bei Genesenen und Geimpften wieder an den Schleimhäuten absetzt und leichte Symptome erzeugt.

Antikörper sind nur ein Teil der Abwehr

Allerdings verhindern nicht (nur) die neutralisierenden und spezifischen Antikörper einen schweren Krankheitsverlauf, sondern auch die sogenannten T-Zellen. Sie reagieren schon, bevor das Immunsystem Antikörper bildet, nehmen nicht so schnell wieder ab und können länger vor schweren Verläufen schützen – Experten sprechen von einem Jahr und länger.

Ebenso baut der Körper Gedächtniszellen auf, die bei einer neuen Infektion mit dem Virus sehr schnell wieder neue Antikörper produzieren können und somit vor schweren Verläufen schützen, auch lange Zeit nach der Impfung.

Klar ist aber auch: Der Abwehrschutz unterscheidet sich von Person zu Person. Bei einigen Menschen schwinden die Antikörper schneller als bei anderen – eine Auffrisch-Impfung wäre dementsprechend früher nötig.

Ob man nach einer Infektion immun ist, das erklären wir hier.  

Eine natürliche Infektion mit dem Coronavirus führt dazu, dass unser Körper verschiedene Mechanismen des Immunsystems aktiviert, um das Virus abzuwehren – darunter T-Zellen und verschiedene Antikörpertypen. Solange ausreichen Antikörper vorhanden sind, finden so gut wie keine Infektionen statt. Doch sie nehmen mit der Zeit ab. Übrig bleiben Gedächtniszellen, die bei einer erneuten Infektion wieder vermehrt Antikörper bilden – und so die Virusvermehrung im Körper stoppen.

Genesene waren in Untersuchungen auch nach 6 bis 12 Monaten noch vor Reinfektionen geschützt. Allerdings kann dieser Schutz je nach Alter stark variieren. Und es könnte sein, dass er nicht auf neue Varianten übertragbar ist, die das Immunsystem teilweise umgehen – etwa die Delta-Variante

Impfung baut besseren Schutz auf als Infektion

Grundsätzlich zeigen Studien, dass Geimpfte eine größere Zahl an neutralisierenden Antikörpern haben als die meisten Menschen, die sich natürlich mit dem Virus infiziert hatten. Ebenso könnte die zusätzliche Impfung helfen, einen breiteren Schutz aufzubauen und damit vor weiteren Varianten zu schützen.

In Brasilien war etwa ein Fünftel der Infizierten, die sich mit der neuen Variante angesteckt haben, Genesene – Menschen, die das Virus schon durchgemacht hatten. Bei ihnen hat die bisherige Immunreaktion offenbar nicht ausgereicht, um das Virus vollständig abzuwehren.

Einmalige Impfdosis für Genesene könnte ausreichen

Studien zeigen aber, dass Genesene bereits von einer einmaligen Impfdosis profitieren und so einen sehr guten Schutz aufbauen. Nur: Die Impfreaktionen fallen etwas stärker aus.

1. mRNA-Impfstoffe

Ein häufiges Missverständnis ist, die mRNA würde in das menschliche Erbgut eingebaut und könne unsere DNA verändern. Das ist in unseren Zellen aber schlicht nicht möglich. Die mRNA gelangt lediglich in das Zellinnere und wird dort abgelesen. Danach wird sie abgebaut, ohne dass sie in den Zellkern eindringt.

Wenn mRNA in menschlichen Zellen in DNA umgebaut werden könnte, müsste das häufig passieren. Denn mRNA ist die Bauanleitung für jedes unserer unzähligen Proteine, befindet sich ständig in jeder Zelle – und zwar zahlreich. Das Erbgut wäre ziemlich schnell kaputt, würde sich mRNA ständig in den Zellkern und das Erbgut einschleichen.

2. Vektorimpfstoffe mit DNA-Viren

Auch hier gilt: Die DNA wird nicht ins menschliche Genom integriert. Zwar gelangt die Vektor-DNA hier tatsächlich in den Zellkern, um dort in mRNA umgeschrieben zu werden. Es sprechen aber mehrere Gründe gegen eine Integration in das Zellgenom:

• Es fehlen die nötigen Enzyme, etwa die Integrase. Nur sogenannte Retroviren oder Retrotransposons verfügen darüber. Hinzu kommt: Auch bei den natürlichen Formen der Adenoviren, die hier als Viren-Taxi fungieren, gehen Forscher nicht von einer (relevanten) Integration des viralen Erbguts ins menschliche Genom.
• Adenoviren, wie sie derzeit als Vektorviren im Einsatz sind, gehören zu einer breiten Klasse häufiger Erkältungsviren. Auch nach einer natürlichen Infektion sind keine ungewöhnlichen (Langzeit-)Schäden bekannt.
• Impfungen mit adenoviralem Vektor kommen seit Jahren bereits gegen Ebola zum Einsatz und haben dort bislang keine Auffälligkeiten gezeigt.
• Die Immunreaktion ist zweigeteilt. Infizierte Zellen werden vom Immunsystem erkannt und von T-Killerzellen zerstört – und damit wird auch die Fremd-DNA zerstört.

Bislang wurde kein Impfstoff so schnell entwickelt und getestet wie die Impfstoffe gegen Sars-CoV-2. Einige macht das skeptisch. Allerdings gibt es gute Gründe dafür, dass trotz Rekordtempo keine Sicherheitsabstriche gemacht werden mussten.

So wird ein Impfstoff entwickelt

Bevor ein Impfstoff auf den Markt kommt, muss er eine mehrstufige Testphase durchlaufen. Die Forschenden müssen nachweisen können, ob die Impfstoffkandidaten sicher und wirksam sind. In der Vergangenheit hat dieser Vorgang viele Jahre gedauert.

Der Vergleich mit bisherigen Impfprojekten wird zwar häufig herangezogen, hinkt aber. Man könnte die Frage auch andersrum stellen: Warum dauert es denn sonst immer so verdammt lange? Denn die notwendigen Phasen der Impfstoffentwicklung gelten genauso während einer Pandemie – und trotzdem war vieles anders.

Was Impfstoffprojekte normalerweise am meisten aufhält:

• Startschwierigkeiten
• Finanzierungsprobleme
• bürokratische Hürden
• wenige Probanden und wenige Infektionen
• mutationsfreudige Viren

Bei der Entwicklung eines Corona-Impfstoffs ist die Situation aber eine andere:

Das Antigen war schnell klar: das Spike-Protein

Bei neu auftretenden Infektionskrankheiten müssen Forschende erst einmal das ursächliche Virus untersuchen. Sie suchen nach der Angriffsstelle für das Immunsystem, das Antigen, mit dem man den Körper auf die Virusabwehr trainieren kann. Erst danach (immerhin nach durchschnittlich zwei bis fünf Jahren) geht man damit in erste Tests. Diese Suche konnte man sich dieses Mal komplett sparen.

Denn schon früh war klar, dass das Virus ein SARS-ähnliches Coronavirus ist und in vielen Eigenschaften mit den bekannten SARS- und MERS-Viren überein stimmt. Viren, an denen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen schon seit den Ausbrüchen in 2002 und 2012 forschen.

Auch Impfstoffe gegen diese Viren wurden getestet, doch die Forschung geriet in eine Sackgasse: Die beiden Ausbrüche waren schon Jahre vorbei – und damit auch kein Geld mehr in Sicht. Trotzdem: Das Spike-Protein sowie eine Bindungsdomäne des Virus waren sofort als mögliche Impfstoff-Kandidaten ausgemacht.

Keine Finanzierungsprobleme

Üblicherweise sind Forschungsprojekte für Pharmaunternehmen ein großes finanzielles Risiko. Nur die wenigsten Kandidaten werden am Ende erfolgreich zugelassen. In jeder Studienphase könnte der Kandidat scheitern.

Aus diesen Gründen wird nach jeder Testphase ganz nüchtern geschaut, wie viel Geld investiert werden muss – und ob sich das für die Unternehmen finanziell noch lohnt. Insbesondere wenn der Impfstoff angepasst und Studien wiederholt werden müssten.

Jetzt aber haben die Staaten finanzielle Hilfen geleistet, in Deutschland etwa 750 Millionen Euro für die Unternehmen BioNTech, CureVac oder IDT Biologika in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF). Andere Hersteller haben angesichts der Pandemie alle finanziellen Risiken in Kauf genommen und der Forschung absolute Priorität zugeordnet.

Die Unternehmen hatten so auch die finanzielle Möglichkeit, mehrere Studien parallel durchzuführen.

Weniger bürokratische Hürden

• Weniger Verzögerungen durch WHO-Studienprotokolle
  Die Unternehmen müssen ausführliche Studienprotokolle für die Impfstoff-Tests erstellen und festlegen, wie sie Sicherheit und Wirksamkeit nachweisen wollen. Die WHO hat mit unabhängigen Gremien und führenden Herstellern geeignete Studienprotokolle entwickelt, um Verzögerungen oder Nachbesserungen zu vermeiden.
• Rolling Review
  Normalerweise beginnen die Zulassungsbehörden erst dann mit der Prüfung der Daten, wenn alle Ergebnisse vorliegen. In Europa haben die Unternehmen bei der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA) in diesem Jahr schon von Beginn an ständig Ergebnisse übermittelt. Die Prüfung lief parallel. So konnten die Unternehmen auch schnell von einer Studienphase in die nächste übergehen, während sonst mehrere Monate Leerlauf herrschte.

Hohes Infektionsgeschehen führt zu schnelleren Ergebnissen

Infizieren sich in der Placebo-Gruppe viel mehr Menschen als in der Impfgruppe, spricht das für die Wirksamkeit des Impfstoffs. Klingt makaber, aber: Für Impfstoff-Studien ist es optimal, wenn sich das Virus stark ausbreitet – so stecken sich schnell mehr Menschen an, man hat schneller Ergebnisse. Während der Pandemie haben die Hersteller ihre Probanden daher aus vielen Ländern rekrutiert, in denen viele Fälle auftreten – etwa in Brasilien, wo sich während der Sommermonate deutlich mehr Menschen infizierten als in Deutschland.