Geschrieben von Yella Hewings-Martin, Ph.D. am 18. Dezember 2020Die meisten Impfstoffe enthalten einen infektiösen Erreger oder einen Teil davon, aber mRNA-Impfstoffe liefern die genetischen Anweisungen für unsere Zellen, um virale oder bakterielle Proteine selbst herzustellen. Unser Immunsystem reagiert auf diese und baut eine Immunität auf.
Messenger-RNA (mRNA) ist ein einzelsträngiges Molekül, das natürlicherweise in allen unseren Zellen vorhanden ist. Es transportiert die Anweisungen zur Herstellung von Proteinen von unseren Genen, die sich im Zellkern befinden, zum Zytoplasma, dem Hauptkörper unserer Zellen.
Enzyme im Zytoplasma übersetzen dann die in der mRNA gespeicherte Information und stellen Proteine her.
Ein mRNA-Impfstoff liefert die Anweisungen zur Herstellung eines bakteriellen oder viralen Proteins an unsere Zellen. Unser Immunsystem reagiert dann auf diese Proteine und entwickelt die Werkzeuge, um auf zukünftige Infektionen mit dem Erreger zu reagieren.
Die mRNA-Impfstofftechnologie ist nicht neu, aber bis vor kurzem gab es keine mRNA-Impfstoffe, die für den Einsatz beim Menschen zugelassen waren.
Was ist anders an mRNA-Impfstoffen?
Einige Impfstoffe verwenden ein ganzes Virus oder Bakterium, um unserem Körper beizubringen, wie er eine Immunität gegen den Erreger aufbauen kann. Diese Erreger sind inaktiviert oder attenuiert, das heißt abgeschwächt. Andere Impfstoffe verwenden Teile von Viren oder Bakterien.
Bei der rekombinanten Impfstofftechnologie werden Hefe- oder Bakterienzellen verwendet, um viele Kopien eines bestimmten viralen oder bakteriellen Proteins oder manchmal nur einen kleinen Teil des Proteins herzustellen.
mRNA-Impfstoffe umgehen diesen Schritt. Sie werden chemisch synthetisiert, ohne dass Zellen oder Erreger benötigt werden, was den Herstellungsprozess vereinfacht. mRNA-Impfstoffe tragen die Information, die es unseren eigenen Zellen ermöglicht, die Proteine oder Proteinfragmente des Erregers selbst herzustellen.
Wichtig ist, dass mRNA-Impfstoffe nur die Information tragen, um einen kleinen Teil eines Erregers herzustellen. Aus dieser Information ist es für unsere Zellen nicht möglich, den ganzen Erreger herzustellen.
Beide mRNA-COVID-19-Impfstoffe, die Pfizer/BioNTech und Moderna entwickelt haben, können COVID-19 nicht verursachen. Sie tragen nicht die vollständige Information, damit unsere Zellen das SARS-CoV-2-Virus herstellen können, und können daher keine Infektion verursachen.
Während das Konzept der mRNA-Impfstoffe einfach erscheinen mag, ist die Technologie ziemlich anspruchsvoll.
Stabilität und Sicherheit im Blick
RNA ist ein notorisch zerbrechliches Molekül. Die mRNA erfolgreich zu den Zellen in unserem Körper zu transportieren und sicherzustellen, dass Enzyme in unseren Zellen sie nicht abbauen, ist eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung von Impfstoffen.
Chemische Modifikationen während des Herstellungsprozesses können die Stabilität von mRNA-Impfstoffen deutlich verbessern.
Die Verkapselung von mRNA in Lipid-Nanopartikeln ist eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass ein Impfstoff erfolgreich in Zellen eindringen und die mRNA in das Zytoplasma transportieren kann.
mRNA verweilt nicht lange in unseren Zellen. Sobald sie ihre Anweisungen an die proteinbildende Maschinerie in unseren Zellen weitergegeben hat, bauen Enzyme namens Ribonukleasen (RNasen) die mRNA ab.
Es ist für mRNA nicht möglich, in den Zellkern zu gelangen, da ihr die Signale fehlen, die ihr den Eintritt in dieses Kompartiment ermöglichen würden. Das bedeutet, dass sich die RNA nicht in die DNA der geimpften Zelle integrieren kann.
Bei mRNA-Impfstoffen besteht kein Risiko einer langfristigen genetischen Veränderung.
Die mRNA-Impfstoffe COVID-19 von Pfizer und Moderna wurden in klinischen Studien am Menschen auf ihre Sicherheit getestet.
Die US-amerikanische Gesundheitsbehörde FDA (Food and Drug Administration ) hat dem mRNA-Impfstoff von Pfizer nach Prüfung der Sicherheitsdaten von mehr als 37.000 Studienteilnehmern die Zulassung für den Notfall erteilt.
„Die am häufigsten berichteten Nebenwirkungen, die typischerweise mehrere Tage andauerten, waren Schmerzen an der Injektionsstelle, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Muskelschmerzen, Schüttelfrost, Gelenkschmerzen und Fieber“, schrieb die FDA in ihrer Stellungnahme. „Bemerkenswert ist, dass mehr Menschen erlebte diese Nebenwirkungen nach der zweiten Dosis als nach der ersten Dosis, so ist es wichtig für die Impfung Anbieter und Empfänger zu erwarten, dass es einige Nebenwirkungen nach jeder Dosis, aber noch mehr nach der zweiten Dosis.“
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