Wie gut schützen die Corona-Impfstoffe?

Eine zweite Impfdosis ist immunologisch deshalb sinnvoll, weil dabei die Immunzellen reifen: Anfangs werden willkürliche Antikörper produziert, von denen nicht alle das Coronavirus wirklich abfangen können. Mit der zweiten Impfung werden aber vor allem die genau passenden Antikörper auserwählt. Eine dritte Impfung kann diesen Prozess noch einmal verstärken, weshalb auch die "alten" Impfstoffe neue Virusvarianten bekämpfen können.

Die Impfungen schützen jedoch nicht dauerhaft vor einer Ansteckung mit dem Virus. Das hat zweierlei Gründe:

• Immunantwort schaltet um: Immunzellen werden mit der Zeit abgebaut und modifiziert – von der Notfallreaktion zur Bereitschaft, von vielen Antikörpern auf wenige sehr effektive.
• Virusmutationen: Das Virus verändert sich.

Wieso nimmt der Schutz vor Infektionen ab?

Es ist ein natürlicher Mechanismus, dass das Immunsystem nicht dauerhaft auf Hochtouren läuft. Ansonsten müssten nach jeder Infektion unzählige Immunzellen produziert, erhalten oder erneuert werden. Da wir uns im Laufe unseres Lebens mit vielen verschiedenen Viren infizieren, würde das das Immunsystem irgendwann überfordern.

Wie das Immunsystem von Genesenen und Geimpften reagiert, erklären wir hier.

Es schaltet daher jedes Mal und selbstständig in einen wichtigen, energiesparenden Bereitschaftsmodus. Statt sehr vieler Antikörper im Blut werden vor allem B-Zellen, die die Antikörper produzieren, so ausgestattet, dass sie im Falle eines erneuten Viruskontakts sehr schnell die passenden Abwehrstoffe produzieren. Ebenso nehmen auch die langlebigeren T-Zellen mit der Zeit ab, sie können aber besser auf das Coronavirus reagieren.

Gleichzeitig verändert sich das Coronavirus ständig, so wie wir es auch von der Influenza und anderen Coronaviren kennen. Veränderungen zum Beispiel auf dem Spike-Protein können dazu führen, dass das Immunsystem neue Varianten weniger gut bekämpfen kann als zuvor. Es wird dann mit jeder Infektion wieder etwas trainiert, die Immunantwort wird angepasst.

Wie es mir Corona weitergehen wird, erklären wir hier.

In einer Pressekonferenz äußerte sich die Europäische Arzneimittelorganisation (EMA) skeptisch, ob eine allzu häufig wiederholte Auffrischung auf Dauer eine sinnvolle Strategie sei. Auch die Weltgesundheitsorganisation sieht in einer häufigen Auffrischung mit dem ursprünglichen Impfstoff keine angemessene oder nachhaltige Strategie.

Eine vierte Dosis hat laut israelischen Medienberichten zwar die Immunantwort verstärkt, aber vor Erkrankungen mit Omikron nicht wie erhofft geschützt. Zwar etwas besser – aber nicht in dem Maße, wie die dritte Dosis die Zweifachimpfung verstärkt hat. In Deutschland wird eine vierte Impfung daher vorerst nur für Personen über 70 Jahre, für Immunschwache und Personen mit besonders hohem Ansteckungs- und Übertragungsrisiko empfohlen.

Jährliche Auffrischung?

Ein anderes Szenario wäre eine jährliche Auffrischung mit einem angepassten Impfstoff, der für die Abwehr der neueren Varianten entwickelt wurde.

Was dafür spricht:

• Nach jeder Impfdosis wird die kurzfristige Schutzwirkung vor einer Infektion aufgefrischt – und damit auch der Schutz vor schweren Verläufen oder Spätfolgen der Infektion.
• Erhöhter Schutz vor schweren Verläufen
• Erst Auffrisch-Impfungen erzeugen bei vielen immunschwachen Personen eine ausreichende Immunantwort.
• Durch neue, angepasste Impfstoffe verbessert sich die Immunreaktion.

Was dagegen spricht:

• Die Wirksamkeit vor Infektionen nimmt binnen weniger Monate wieder ab, das gilt auch für die Booster-Impfung.
• Bisherige Impfstoffe sind gegen neue Varianten weniger wirksam.
• Häufige Impfungen sind regelmäßige Anstrengungen für das Immunsystem.
• Wiederholtes Risiko von Impfreaktionen und seltenen Nebenwirkungen.
• Relevanter Schutz vor schweren Verläufen ist für viele Personen vermutlich langlebiger (schätzungsweise ein Jahr oder länger, jedoch abschließend nicht bekannt).

Da es derzeit praktisch kaum möglich ist, über regelmäßige Impfungen die gesamte Bevölkerung immer wieder neu vor Infektionen zu schützen, wäre ein Fokus auf das Verhindern schwerer Verläufe weitaus pragmatischer – und damit ein gezieltes Boostern von vulnerablen Menschen oder stark betroffenen Personengruppen.

Besonders wichtig sind Booster-Impfungen für:

• Ältere Menschen
• Menschen mit geschwächtem Immunsystem, zum Beispiel Organtransplantierte
  Bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem erzeugen zwei Impfdosen teils keine genügende Immunreaktion über Antikörper.
• Menschen, die viel Kontakt mit Infizierten oder Risikopatient:innen haben
  etwa Krankenhauspersonal, Ärzt:innen, Pfleger:innen in Altenheimen

Wie lange ein relevanter Impfschutz vor schweren Verläufen besteht und inwiefern das auch auf neue Varianten wie Omikron zutrifft, müssen nun die Daten zeigen.

Wann welcher Booster sinnvoll ist, erklären wir hier.

Die Impfstoffe gegen Sars-CoV-2 sind die ersten zugelassenen Impfstoffe auf mRNA-Basis. In Zukunft könnten sie häufiger zum Einsatz kommen, da viele Gründe für ihren Einsatz sprechen. 

Sie lassen sich etwa relativ schnell herstellen und brauchen nur eine geringe Dosis. Bei Mutationen können die Hersteller sie binnen Wochen an neue Virusvarianten anpassen und herstellen – Vorgänge, die etwa bei den herkömmlichen Grippeimpfungen mehrere Monate dauern. 

Als Nachteil gilt bislang, dass sie bei niedrigeren Temperaturen gekühlt werden müssen, um stabil zu bleiben, und ansonsten nicht lange haltbar sind. Das macht sie für den Einsatz in Entwicklungsländern ungeeignet, weil die Kühlkette dort vermutlich oftmals nicht garantiert werden kann. 

Die meisten der derzeitigen Impfstoffkandidaten setzen auf Adenoviren (DNA; Typ Ad26 oder Ad5), denen man die Fähigkeit entzogen hat, sich zu vermehren. Adenoviren sind bekannte und häufige Erkältungsviren.  

Mehrere dieser Spikeproteine werden zusammengelagert, sodass sie eine Art Virusattrappe bilden. Der Körper erkennt die Proteine als fremd und baut eine natürliche Immunabwehr gegen das Virus auf. Um die Immunantwort zu verstärken, enthält der Impfstoff einen Wirkverstärker des Seifenrindenbaums, ein sogenanntes Adjuvans.

Auch bei dieser Impfung sind zwei Dosen notwendig. In den großen Zulassungsstudien hatte er eine Wirksamkeit von rund 90 Prozent gegen eine symptomatische Erkrankung. Wie gut der Impfstoff gegen die Omikron-Variante schützt, ist allerdings unklar.

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 Proband:innen 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 übereinstimmt. Viren, an denen Wissenschaftler:innen 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 Proband:innen 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.