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StartseiteGet Science BlogForschung und Entwicklung von Impfstoffen: Was bringt die Zukunft?

Forschung und Entwicklung von Impfstoffen:
Was bringt die Zukunft?

Impfungen sind eine der größten Errungenschaften der Medizin und eines der wichtigsten Mittel zur Prävention gegen Krankheiten. Damit diese positive Entwicklung weiter voranschreitet, engagiert sich Pfizer in der Neu- und Weiterentwicklung von Impfstoffen. Dr. Sylvia Nanz, Medical Director bei Pfizer Österreich, erklärt, welche Fortschritte und Herausforderungen es dabei gibt. 

Blicken wir zunächst zurück: Stimmt es, dass wir die Geburtsstunde der Impfung einer Kuh zu verdanken haben?


Dr. Sylvia Nanz: Nicht direkt, aber die Idee zur Impfung hat tatsächlich etwas mit Kühen zu tun. Schon 1774 machte Benjamin Jesty die Beobachtung, dass Menschen, die engen Kontakt mit Kühen und den für Menschen relativ ungefährlichen Kuhpocken hatten, nicht am menschlichen Pockenvirus erkrankten. Der britische Arzt Edward Jenner griff daher die Idee auf, einen Menschen mit Kuhpocken gegen Menschenpocken zu immunisieren. 1796 impfte er den achtjährigen James Phipps mit Flüssigkeit aus einer Pustel einer Milchmagd, die an Kuhpocken erkrankt war. Dies führte zwar zu einer lokalen Reaktion und etwas Unwohlsein, doch der junge Mann erholte sich schnell wieder. Zwei Monate später übertrug Jenner Flüssigkeit aus einer Menschenpocken-Pustel in die Haut des Jungen. James erkrankte nicht, er zeigte sich immun – und die Idee der Impfung mit abgeschwächten Erregern war geboren. Jenner nennt sein Verfahren "Vaccination", nach vacca, dem lateinischen Wort für Kuh.1


 

 

 

Dr. Sylvia Nanz, medizinische Leiterin Pfizer Corporation Austria

Im Jahr 1980 erklärte die WHO die Pockenerkrankung bei Menschen für ausgerottet. Welchen Stellenwert haben Impfungen in der modernen Medizin? 


Dr. Sylvia Nanz: Impfungen können helfen, eine Reihe schwerwiegender Infektionserkrankungen zu vermeiden. Allgemein bekannt sind z.B. Impfungen gegen Masern, Mumps, Röteln, Kinderlähmung (Polio) und Tetanus (Wundstarrkrampf). Die Pocken konnten schon vor Jahrzehnten ausgerottet werden, bei Polio ist man zwar nahe dran, aber in einigen Ländern gibt es weiterhin neue Fälle.

Gemeinsam ist diesen durch Viren ausgelösten Erkrankungen, dass es meist keine zielgerichtete Therapie gibt, wenn die Krankheit einmal ausgebrochen ist. Infektionen, die durch Bakterien ausgelöst werden, können zwar grundsätzlich mit Antibiotika behandelt werden. Allerdings verlaufen manche dieser Erkrankungen so rasant, dass die Antibiotikagabe zu spät kommen kann (z. B. bei Meningokokken-Infektionen) oder die Erreger können gegenüber Antibiotika resistent werden.

Und selbst wenn es einfache und wirksame Behandlungsmöglichkeiten gäbe: Es ist immer besser, eine Erkrankung von vornherein zu vermeiden, als sie behandeln zu müssen. Eine Prävention ist nicht nur bei Erkrankungen der bessere und sichere Weg – man denke nur an Sicherheitsgurte und Airbags im Auto, die für uns selbstverständlich sind. Genauso wie beim Beispiel des Autos bieten auch Impfungen keinen 100%igen Schutz. Die Unfallfolgen bzw. das Risiko einer Erkrankung lassen sich aber in Regel abschwächen bzw. reduzieren.

 

Warum ist die Forschung an neuen Impfstoffen wichtig und notwendig?


Dr. Sylvia Nanz: Auch heute noch gibt es eine Vielzahl von schweren und auch lebensbedrohlichen Infektionskrankheiten, gegen die es noch keine Impfungen gibt. Dazu gehören Streptokokken-Infektionen, aber auch Malaria und vieles mehr. Säuglinge oder kleine Kinder sind oft besonders gefährdet, da ihr Immunsystem noch nicht ausgereift ist und Erreger, die für gesunde Erwachsene nur eine geringere Bedrohung darstellen, für kleine Kinder lebensbedrohlich werden können. 

Weiterentwicklungen von bestehenden Impfungen sind ebenfalls ein zentrales Thema: Erreger können sich verändern und erfordern eine Anpassung, oder man möchte durch eine breitere Abdeckung von verschiedenen Subtypen eines Erregers die Wirksamkeit der Impfung verbessern. Besonders für Kinder kann die Kombination mehrerer Impfungen in einer Spritze eine Erleichterung darstellen.



 

 

Stichwort Impfungen der Zukunft: Was können wir erwarten?


Dr. Sylvia Nanz: Ziel ist es, bestehende Impfungen weiter zu verbessern und neue Impfstoffe zu entwickeln. Pfizer forscht derzeit an Weiterentwicklungen bestehender Impfstoffe, an Impfungen für Schwangere und an Impfstoffen gegen schwere bakterielle Infektionen. Hier besteht großes Potenzial.
 

Wie wird ein Impfstoff heute entwickelt?


Dr. Sylvia Nanz: Beim jeweiligen Erreger (Virus oder Bakterium) muss zunächst festgestellt werden, auf welche Anteile oder Strukturen das körpereigene Immunsystem bei einer Infektion reagiert und in der Folge Antikörper bilden würde. Für die Impfstoffentwicklung werden dann diese speziellen Strukturen verwendet. Das können beispielsweise bestimmte Oberflächen-Proteine sein, die gesamte Virushülle oder auch vollständige, aber inaktivierte Viren. 

Das eigentliche Ziel der Impfung ist es, durch den Kontakt mit diesen Strukturen beim körpereigenen Immunsystem eine Immunreaktion auszulösen, ohne dass der Körper mit dem krankheitsauslösenden Erreger selbst in Berührung kommt. Falls es später doch zu einer Infektion kommt, erkennt das Immunsystem den Erreger und kann rasch und gezielt darauf reagieren - die Erkrankung wird vermieden oder es wird zumindest die Schwere der Erkrankung abgeschwächt.
 

 

 


Geniales Prinzip


Impfen bedeutet, das Immunsystem mit den Merkmalen eines Erregers bekannt zu machen, ehe es zu einer echten Infektion kommt. Das Immunsystem reagiert wie bei einer echten Infektion mit der Bildung von Antikörpern.2

 

 

 

 

Welche Schritte müssen Impfstoffkandidaten durchlaufen, bevor sie zugelassen werden und zum Einsatz kommen?


Dr. Sylvia Nanz: Alle Impfstoffkandidaten durchlaufen dasselbe mehrstufige Verfahren, bei dem die Hersteller die Wirksamkeit und auch die Sicherheit des Impfstoffs nachweisen müssen. Die Sicherheit hat bei Impfstoffen einen besonders hohen Stellenwert, da – anders als bei Medikamenten zur Behandlung einer Erkrankung – die Impfstoffe an gesunde Personen verabreicht werden. 

Zuerst wird in Phase 1 und Phase 2 Studien an kleinen Teilnehmerzahlen untersucht, ob der Impfstoffkandidat die gewünschte Immunreaktion auslösen kann. Hierbei orientiert man sich an der Antikörperbildung, die durch die tatsächliche Infektion ausgelöst wird, d.h. man versucht eine ähnlich starke Immunantwort auszulösen. Entscheidend ist dabei, die Dosierung so zu wählen, dass eine gute Balance zwischen gewünschter, möglichst starker Immunantwort und gleichzeitig möglichst guter Verträglichkeit gewährleistet wird. 
 

 

Die Wirksamkeit der Impfung wird dann in großen klinischen Phase 3 Studien untersucht, an denen Zehntausende von Personen teilnehmen. Hier soll nachgewiesen werden, dass das Risiko, an der jeweiligen Infektion zu erkranken, durch die Impfung entscheidend reduziert werden kann. Gleichzeitig wird die Verträglichkeit der Impfung überprüft, sowohl bezüglich Reaktionen an der Impfstelle selbst (Schwellung, Schmerzen) als auch allgemeine Reaktionen wie Fieber, Müdigkeit, Kopfschmerzen. 

Ein weiterer Aspekt ist das Impfschema: Braucht man nur eine einzige Impfdosis, um den gewünschten Schutzeffekt auszulösen, oder sind dafür mehrere Dosierungen im Abstand von einigen Wochen oder Monaten notwendig? Außerdem muss erhoben werden, wie lange dieser Impfschutz aufrecht bleibt. Gerade dieser Punkt kann bei einem neu entwickelten Impfstoff erst im Lauf der Zeit, über Jahre hinweg, festgestellt werden.3
 

 

Wie hat die Pandemie die Forschung und Entwicklung von Impfstoffen verändert?


Dr. Sylvia Nanz: Durch die Pandemie wurde mit den mRNA-basierten Impfstoffen eine neue Technologie, die bis dahin noch nicht für die Herstellung von Impfstoffen verwendet wurde, breit eingesetzt. Diese Technologie hat den Vorteil, dass der „Bauplan“ für die Impfstoffe, die mRNA, rasch angepasst werden kann. Somit wird eine schnelle Reaktion auf Veränderungen (Mutationen) von Erregern möglich.4  Dies könnte z.B. auch die jährlich notwendigen Anpassungen der Influenza-Impfung vereinfachen und beschleunigen.
 

 

 


 

Quellen:

 1. World Health Organization (WHO). A brief history of vaccines. Abrufbar unter A Brief History of Vaccination (who.int) (Letzter Zugriff: März 2023). 
 2. Öffentliches Gesundheitsportal Österreichs. Abrufbar unter https://www.gesundheit.gv.at/leben/gesundheitsvorsorge/impfungen/impfschutz.html (Letzter Zugriff: März 2023)
 3. Vergleiche: Ursula Wiedermann, Otfried Kistner und Barbara Tucek: Entwicklung von Impfstoffen. Österreichische Ärztezeitung, 2017, abrufbar unter https://aerztezeitung.at/wp-content/uploads/2017/12/State_Entwicklung_Impfstoffe.pdf (Letzter Zugriff: März 2023)
4. Robert Koch Institut. Was wissen wir über mrna-Impfstoffe? Abrufbar unter: https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/COVID-Impfen/FAQ_Liste_Impfstofftypen.html#FAQId15000434 (Letzter Zugriff: März 2023).


Fotocredit: @sabelskaya/adobestock 
 

PP-UNP-AUT-0324/04.2023
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