Neuer DNA-Impfstoff in Indien zugelassen

Published On: 6. September 2021 16:49

Indien hat einen neuen COVID-Impfstoff zugelassen, der das Spike-Protein verwendet, um das Immunsystem gegen das SARS-CoV-2-Virus zu aktivieren. Forscher haben die Nachricht von der weltweit ersten Zulassung eines DNA-Impfstoffs für Menschen begrüßt und sagen, dass viele andere DNA-Impfstoffe ihm bald folgen könnten.

Es gibt verschiedene Methoden das Immunsystem über die Merkmale von Viren zu informieren und damit die zukünftige Abwehr zu trainieren. Die klassische Methode verwendet ganze Viren, die abgetötet oder stark abgeschwächt werden.

Derzeit wird eine gentechnische Methode verwendet, bei der die Bauanleitung mit Hilfe anderer, ungefährlicher Viren oder mit Hilfe von Lipid-Nanopartikel in die Zellen eingeschleust wird. Diese beginnen dann das Spike Protein zu produzieren und das Immunsystem vernichtet die befallenen Körperzellen und lernt dabei einige Merkmale des Virus kennen. Diese Vernichtung einer Vielzahl von eigenen Körperzellen verursacht übrigens die noch nie dagewesene Häufung von Nebenwirkungen inklusive der hohen Zahl von Todesfällen.

Das Funktionsprinzip

Das nun in Indien zugelassene Vakzin funktioniert aber auf eine gänzlich andere Art. Der österreichische Professor für Vakzinologie an der Icahn School of Medicin at Mount Sinai in New York, erklärte das Prinzip in einem langen Twitter Thread, in dem er einen Überblick über die Entwicklung befindlichen Impfstoffe gab:

32) No infectious virus is involved anywhere, making this very safe. For SARS-CoV-2 you can express the whole spike protein (like Novavax) or just the receptor binding domain (RBD) which it the part of the spike that docks to your cells or you can make virus-like particles.

— Florian Krammer (@florian_krammer) September 28, 2020

OK, nun zu den modernen Impfstoffplattformen. Beginnen wir mit rekombinanten Proteinimpfstoffen. Für diese nimmt man im Grunde das Gen eines viralen Antigens und exprimiert dieses Antigen in einem geeigneten System (z. B. Bakterien, Säugetierzellen, Insektenzellen, Hefe oder sogar Pflanzen).

Es ist kein infektiöses Virus im Spiel, was diese Methode sehr sicher macht. Für SARS-CoV-2 können Sie das gesamte Spike-Protein (wie Novavax) oder nur die Rezeptorbindungsdomäne (RBD) exprimieren, also den Teil des Spikes, der an Ihre Zellen andockt, oder Sie können virusähnliche Partikel herstellen.

Impfstoffe, die auf dieser Technologie basieren, funktionieren gut und sind für Grippe (FluBlok), Hepatitis B und das humane Papillomavirus (HPV) auf dem Markt. Die Technologie funktioniert gut und ist sicher. Spitzenreiter in diesem Bereich sind derzeit Novavax (im Vereinigten Königreich gerade in die Phase III eingetreten) und Sanofi.

Der indische Impfstoff

In einem Artikel in Nature erfahren wir, dass ZyCoV-D, das ohne Injektion in die Haut verabreicht wird, sich in klinischen Versuchen als zu 67 % schützend gegen symptomatisches COVID-19 erwiesen hat und wird wahrscheinlich noch in diesem Monat in Indien verabreicht werden. Die relative Wirksamkeit von 67% ist zwar niedriger als das was Pfizer, Moderna, AstraZeneca und Johnson & Johnson angegeben haben, aber an deren Angaben sind ohnehin vom namhaften Wissenschaftlern wie Peter Doshi Zweifel vorgebracht worden. Und mittlerweile, wissen wir auch, dass die Wirksamkeit der Gentechnik-Präparate sehr rasch nachlässt. Über die DNA Impfstoffe liegen allerdings dazu noch keine Daten vor.

Weltweit befinden sich fast ein Dutzend DNA-Impfstoffe gegen COVID-19 in der klinischen Erprobung, und mindestens ebenso viele weitere befinden sich in früheren Entwicklungsstadien. DNA-Impfstoffe werden auch für viele andere Krankheiten entwickelt.

„Wenn sich DNA-Impfstoffe als erfolgreich erweisen, ist dies wirklich die Zukunft der Vakzinologie„, denn sie lassen sich leicht herstellen, sagt Shahid Jameel, Virologe an der Ashoka-Universität in Sonipat, Indien.

DNA-Impfstoffe haben eine Reihe von Vorteilen, denn sie sind einfach herzustellen und die fertigen Produkte sind stabiler als mRNA-Impfstoffe, die normalerweise bei sehr niedrigen Temperaturen gelagert werden müssen.

ZyCoV-D wurde vom indischen Pharmaunternehmen Zydus Cadila mit Hauptsitz in Ahmedabad entwickelt. Am 20. August hat die indische Arzneimittelbehörde den Impfstoff für Menschen ab 12 Jahren zugelassen. Die Wirksamkeitsrate von 67 % stammt aus Studien mit mehr als 28 000 Teilnehmern, bei denen 21 symptomatische Fälle von COVID-19 in der geimpften Gruppe und 60 bei den Personen, die ein Placebo erhielten, festgestellt wurden.

ZyCoV-D enthält zirkuläre DNA-Stränge, so genannte Plasmide, die für das Spike-Protein von SARS-CoV-2 kodieren, zusammen mit einer Promotorsequenz, die das Gen anschaltet. Sobald die Plasmide in die Zellkerne eindringen, werden sie in mRNA umgewandelt, die in den Hauptteil der Zelle, das Zytoplasma, wandert und in das Spike-Protein selbst übersetzt wird. Das körpereigene Immunsystem reagiert dann auf das Protein und produziert maßgeschneiderte Immunzellen, die künftige Infektionen beseitigen können. Plasmide werden in der Regel innerhalb von Wochen bis Monaten abgebaut, aber die Immunität bleibt erhalten.

Die Herausforderung bei DNA-Impfstoffen besteht darin, dass sie den gesamten Weg zum Zellkern zurücklegen müssen, im Gegensatz zu mRNA-Impfstoffen, die nur das Zytoplasma erreichen müssen, sagt Jameel. Daher hatten DNA-Impfstoffe lange Zeit Schwierigkeiten, in klinischen Versuchen wirksame Immunreaktionen hervorzurufen, weshalb sie bisher nur als Impfstoffe für Tiere, z. B. für Pferde, zugelassen waren.

Injektionsfreier Impfstoff

Um dieses Problem zu lösen, wird ZyCoV-D nicht tief im Muskelgewebe, sondern unter der Haut deponiert. Der Bereich unter der Haut ist reich an Immunzellen, die Fremdkörper, wie z. B. Impfstoffpartikel, verschlingen und verarbeiten. „Dadurch wird die DNA viel effizienter eingefangen als im Muskel“, sagt Jameel. Ungewöhnlich ist, dass der Impfstoff mit einem nadelfreien Gerät verabreicht wird, das gegen die Haut gedrückt wird, wodurch ein feiner, unter hohem Druck stehender Flüssigkeitsstrom entsteht, der die Oberfläche durchsticht und weniger schmerzhaft ist als eine Injektion.

Obwohl ZyCoV-D wirksamer ist als frühere DNA-Impfstoffe, sind mindestens drei Dosen erforderlich, um die erste Wirksamkeit zu erreichen.

Die Angaben der relativen Wirksamkeit sind aber aus ein anderen Grund nicht vergleichbar. Die ZyCoV-D-Studien in Indien wurden durchgeführt, als die Delta-Variante von SARS-CoV-2 die vorherrschende Variante im Umlauf war, während frühere mRNA-Impfstoffstudien bei weniger übertragbaren Varianten stattfanden. Die Wirksamkeit richtet sich im Wesentlichen gegen die Delta-Variante ist also wahrscheinlich höher als von den Produkten die derzeit verimpft werden.

Eine sterile Immunität, das heißt Schutz vor Infektion und der Möglichkeit der Weitergabe von Viren, wird aber auch der neue indische Impfstoff nicht bieten. Florian Krammer stellt dazu in seinem oben verlinkten Twitter Thread auch fest:

„Natürliche Infektionen oder abgeschwächte Lebendimpfstoffe induzieren Schleimhautimmunität, und abgeschwächte Lebendimpfstoffe könnten die sterilisierende Immunität in den oberen Atemwegen wesentlich besser induzieren.“

Und ohne diese „sterlisierende Immunität in den oberen Atemwegen“, verbleibt zur Abwehr von Infektionen nur die natürliche Immunität, die aber bei gesunden und schlanken Menschen in vielen Fällen ohnehin ausreicht. Deshalb sollte man auf Prophylaxe und Frühbehandlung setzen, dann wäre die Pandemie längst vorbei.