Mit Impfstoff-Zulassungen im Gange, sprach mit medizinischen Experten darüber, wie Coronavirus-Impfstoffe schnell gemacht wurden, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Alle Daten und Statistiken beruhen auf öffentlich verfügbaren Daten zum Zeitpunkt der Veröffentlichung. Einige Informationen können veraltet sein.
Letzte Woche hat die Food and Drug Administration (FDA ) die Notfallzulassung für einen von Pfizer-BioNTech entwickelten COVID-19-Impfstoff erteilt. Die Vereinigten Staaten sind nach Kanada und Großbritannien das letzte Land, das einen COVID-19-Impfstoff zugelassen hat.
Die Entwicklung eines Impfstoffs in weniger als einem Jahr ist keine kleine Leistung. Während die Coronavirus-Pandemie eine neue Normalität des Maskentragens und der körperlichen Distanzierung schuf, spornte sie auch die globale Zusammenarbeit bei der Erforschung und Verteilung von Impfstoffen an.
Ein Impfstoff ist jedoch nur dann wirksam, wenn die Menschen bereit sind, ihn zu erhalten. Angesichts der rasanten Entwicklung der Forschung sind manche besorgt, dass der Impfstoff übereilt entwickelt wurde, und mit diesen Bedenken kommt die Impfzurückhaltung.
Eine im Oktober veröffentlichte Studie in Naturmedizin in 19 Ländern ergab, dass nur 71,5 % der Befragten eine COVID-19-Impfung in Erwägung ziehen würden und nur 61,4 %, wenn ihr Arbeitgeber sie empfehlen würde.
Wenn man bedenkt, dass die Entwicklung des schnellsten Impfstoffs – des Mumps-Impfstoffs – 4 Jahre gedauert hat, ist es nur natürlich, dass man eine gewisse Besorgnis über die Sicherheit und Wirksamkeit eines Impfstoffs hat.
Dr. Sam Sun ist Direktor der inDemic Foundation, einer gemeinnützigen Organisation, die Informationen über COVID-19 bereitstellt, und Chefarzt am Baylor College of Medicine in Houston, TX.
Er sagte MNT, dass Transparenz während des gesamten Impfstoffprozesses der Schlüssel dazu ist, Fehlinformationen zu entlarven und das Vertrauen der Öffentlichkeit zu gewinnen.
In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Forscher in kurzer Zeit einen COVID-19-Impfstoff entwickelt haben, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Andere Coronaviren
Die Forscher fingen nicht bei Null an, als sie von SARS-CoV-2 erfuhren, dem Virus, das COVID-19 verursacht.
SARS-CoV-2 ist ein Mitglied der Coronavirus-Familie. Laut dem National Institute of Allergy and Infectious Diseases gibt es Hunderte von Coronaviren – darunter vier, die eine Erkältung verursachen können, sowie die Coronaviren, die 2002 die SARS-Epidemie (Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom) und 2012 das MERS-Syndrom (Middle East Respiratory Syndrome) auslösten.
Dr. Eric J. Yager, ein außerordentlicher Professor für Mikrobiologie am Albany College of Pharmacy and Health Sciences in Albany, NY, erklärte gegenüber MNT, dass Wissenschaftler seit über 50 Jahren Coronaviren untersuchen. Das bedeutete, dass die Wissenschaftler bereits Daten über die Struktur, das Genom und den Lebenszyklus dieser Art von Viren hatten.
Dr. Yager erklärte: „Die Forschung an diesen Viren hat die Bedeutung des viralen Spike-Proteins (S-Protein) für die Anheftung, Fusion und den Eintritt des Virus festgestellt und die S-Proteine als Ziel für die Entwicklung von Antikörpertherapien und Impfstoffen identifiziert.“ Er fuhr fort:
„Frühe Bemühungen von Wissenschaftlern der Universität Oxford, einen Adenovirus-basierten Impfstoff gegen MERS zu entwickeln, lieferten die notwendigen experimentellen Erfahrungen und Grundlagen, um einen Adenovirus-Impfstoff für COVID-19 zu entwickeln.“
Weltweite Zusammenarbeit
Unter normalen Umständen kann die Herstellung eines Impfstoffs bis zu 10-15 Jahre dauern. Dies liegt an der Komplexität der Impfstoffentwicklung.
Dr. Michael Parry, der Vorsitzende der Abteilung für Infektionskrankheiten am Stamford Health in Stamford, CT, erklärte gegenüber MNT, dass Impfstoffe unser Immunsystem darauf trainieren, sich an einen infektiösen Erreger zu erinnern – ohne dass wir uns mit ihm anstecken müssen.
„Traditionell enthalten sie abgeschwächte oder inaktivierte Teile eines bestimmten Virus (Antigen), um eine Immunantwort im Körper auszulösen. Diese Impfstoffe veranlassen das Immunsystem zu einer Reaktion, ähnlich wie es bei der ersten Reaktion auf den eigentlichen Erreger der Fall wäre.“
Doch inmitten einer globalen Pandemie war Zeit ein Luxus, den sich die Welt nicht leisten konnte. Die Forscher mobilisierten sich schnell, um ihre Coronavirus-Daten mit anderen Wissenschaftlern zu teilen.
Dank der Fortschritte in der Genomsequenzierung gelang es den Forschern, die virale Sequenz von SARS-CoV-2 im Januar 2020 zu entschlüsseln – etwa zehn Tage nach den ersten gemeldeten Lungenentzündungsfällen in Wuhan, China“, so Dr. Yager. Die Möglichkeit, Forschung und klinische Studien zu beschleunigen, war ein direktes Ergebnis dieser weltweiten Zusammenarbeit.
Finanzierung der COVID-19-Impfstoffforschung
Impfstoffforschung ist kostspielig. Im Jahr 2018 hat eine Studie in Der Lancet Global Health die Kosten für die frühe Entwicklung und die ersten klinischen Sicherheitsstudien für einen typischen Impfstoff auf 31 bis 68 Millionen Dollar geschätzt. Groß angelegte Studien zur Bestimmung der Wirksamkeit eines Impfstoffkandidaten würden diese Zahlen noch erhöhen.
Bei einem beschleunigten Zeitplan mit einem neuen Coronavirus könnten diese Kosten höher ausfallen. Aus diesem Grund ist eine Finanzierung , die von der Regierung bis zum privaten Sektor reicht, für die Herstellung von COVID-19-Impfstoffen entscheidend.
In den USA hat sich die Operation Warp Speed (OWS) mit mehreren Institutionen zusammengeschlossen, darunter die National Institutes of Health (NIH) und die Centers for Disease Control and Prevention (CDC), um bis Anfang nächsten Jahres 300 Millionen Dosen zu entwickeln, herzustellen und zu verteilen.
„Durch die Bereitstellung von Ressourcen und die Übernahme des finanziellen Risikos ermöglicht OWS den Unternehmen die Produktion und Bevorratung von Impfstoffdosen, noch bevor das Unternehmen weiß, ob der Impfstoff funktionieren wird“, so Dr. Yager.
„Außerdem erhöht OWS durch die gleichzeitige Investition in mehrere Unternehmen und Impfstoffplattformen die Wahrscheinlichkeit, dass ein Impfstoff oder Impfstoffe bis Anfang 2021 zur Verfügung stehen“, fügte er hinzu.
Die Europäische Kommission hat ebenfalls mehrere Impfstoffkandidaten finanziert und mit anderen zusammengearbeitet, indem sie 8 Milliarden Dollar für die COVID-19-Forschung zugesagt hat.
Die Vaccine Taskforce der britischen Regierung hat ebenfalls einen bedeutenden Beitrag zu einer Vielzahl von Impfstoffforschungen geleistet. Die Empfänger dieser Mittel halfen bei der Entwicklung des Impfstoffs von Oxford/AstraZeneca. Die Entwickler dieses Impfstoffs waren die ersten, die von Fachleuten begutachtete Wirksamkeitsergebnisse aus Phase-3-Studien veröffentlichten.
mRNA-Technologie
Mehrere Länder haben mit der Verabreichung des Impfstoffs COVID-19 von Pfizer/BioNTech begonnen. Es ist der erste mRNA-Impfstoff, der außerhalb von klinischen Studien am Menschen eingesetzt wird.
Das andere Unternehmen, das an einem mRNA-COVID-19-Impfstoff arbeitet, ist Moderna, das mit den NIH zusammenarbeitet. Zusätzlich zu ihrer beschleunigten Entwicklung von Impfstoffen sind beide Unternehmen Pioniere in der mRNA-Technologie.
Dr. Thomas Kenyon, Chief Health Officer bei Project HOPE und ehemaliger Direktor des CDC Center for Global Health, erklärte gegenüber MNT, dass die mRNA-Technologie etwas ist, woran die NIH schon seit einiger Zeit arbeiten.
Dr. Kenyon erklärte, dass mRNA-Impfstoffe das genetische Material des Coronavirus S-Proteins liefern. Unsere eigenen Zellen nutzen dann die in der mRNA gespeicherte Information, um die S-Proteine herzustellen. Das Immunsystem wird dann „trainiert“, diese Spikes zu erkennen, um es auf einen zukünftigen Angriff vorzubereiten.
„Wenn Sie mit dem echten Virus herausgefordert werden, greift Ihr Immunsystem das echte Oberflächenprotein des Virus an und inaktiviert es durch die Fähigkeiten des Immunsystems“, sagte Dr. Kenyon gegenüber MNT.
Bedenken über mRNA-Impfstoff
Laut Dr. Kenyon rührt die Fehlinformation um mRNA-Impfstoffe von der Sorge her, dass der Impfstoff Menschen mit dem Virus infiziert.
„Niemand wird durch einen COVID-Impfstoff infiziert. Es ist nur das Oberflächenprotein, das repliziert werden würde, weil wir Ihnen die Boten-RNA gegeben haben. Es ist nicht das gesamte Virus“, erklärte er.
Ein Missverständnis ist, dass ein mRNA-Impfstoff nicht nützlich wäre, wenn das Virus mutiert.
Eine im Juli veröffentlichte Studie in Frontiers in Mikrobiologiebestätigt, dass das Virus mutiert. Nach der Analyse von 48.635 Proben von SARS-CoV-2 identifizierten die Forscher durchschnittlich 7,23 Mutationen pro Probe.
Eine neuere Studie, die im November in Nature Communicationsveröffentlicht wurde, fand heraus, dass eine D614G-Mutation im S-Protein das Virus infektiöser macht. Allerdings gab es keine Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen der Mutation und einer schwereren Erkrankung.
Während Mutationen möglich sind, sagte Dr. Sun, dass dies kein Grund zur Sorge sein sollte.
„Es sind schätzungsweise 250.000 Varianten oder Stämme von SARS-CoV-2 im Labor sequenziert worden. Im Großen und Ganzen hat das Virus eine niedrige Mutationsrate, verglichen mit der Mutationsrate des Influenza-Virus„, erklärte Dr. Sun. „Das Spike-Protein ist wichtig für die Fähigkeit des Virus, die Zellen des Menschen zu infizieren. Ich denke, es würde nicht so stark mutieren, dass die Impfstoffe unwirksam wären.“
Darüber hinaus, so Dr. Parry, werden Virologen kontinuierlich überwacht und auf signifikante Veränderungen durch neue Stämme des Virus untersucht.
Eine weitere Sorge ist, ob die natürliche Immunität effektiver wäre als ein Impfstoff. Die CDC sagt, dass es keine ausreichenden Beweise dafür gibt, wie lange eine Person eine Immunität aufbaut, nachdem sie sich von COVID-19 erholt hat.
Es gibt auch falsche Behauptungen bezüglich der Herdenimmunität. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) erklärt, dass die Herdenimmunität die Ausbreitung des Virus verringern kann, nachdem eine bestimmte Anzahl von Menschen geimpft worden ist.
Aus diesem Grund gibt es derzeit keinen Beweis für eine Herdenimmunität durch natürliche Immunität. Die WHO rät, sich absichtlich dem Virus auszusetzen, kann zu mehr Infektionen und einem erhöhten Sterberisiko führen.
„Die natürliche Immunität ist nicht besser als eine durch Impfung erworbene Immunität. Diese Impfstoffe haben das Potenzial, eine schützende Immunität ohne die mit einer Infektion verbundenen Risiken zu vermitteln“, sagte Dr. Yager gegenüber MNT.
Strenge Richtlinien für klinische Studien
In den USA prüft die FDA akribisch die Daten jeder klinischen Versuchsphase, bevor sie eine Zulassung erteilt oder, im Falle von Notfällen im Bereich der öffentlichen Gesundheit, bevor sie eine Notfallzulassung erteilt.
Dr. Kenyon sagte, dass vor dem Start einer klinischen Studie ein Datenüberwachungs- und Sicherheitsausschuss ein Studienprotokoll genehmigen muss.
Eine Phase-1-Studie konzentriert sich auf die Sicherheit des Impfstoffkandidaten. Eskalierende Dosen des Impfstoffs werden gesunden Probanden verabreicht, um Nebenwirkungen und Verträglichkeit zu bestimmen.
Phase-2-Studien erweitern die Rekrutierung und können Teilnehmer mit gesundheitlichen Einschränkungen wie Fettleibigkeit, Krebs und Diabetes einschließen. Es werden auch aktiv Teilnehmer verschiedener demografischer Gruppen rekrutiert. Die Studie testet weiterhin die Sicherheit des Impfstoffs und untersucht die anfängliche Wirksamkeit des Medikaments und wie es das Immunsystem beeinflusst.
In Phase-3-Studien werden Tausende von Teilnehmern rekrutiert, um die Wirksamkeit des Impfstoffs bei der Prävention von Krankheiten zu messen.
Klinische Studien können ihre Phasen kombinieren, was laut Dr. Yager eine gängige Praxis ist, die immer noch den gleichen ethischen, wissenschaftlichen und statistischen Standards unterliegt, als wenn jede Phase separat durchgeführt wird. Er erklärte:
„Ein potenzieller Vorteil von kombinierten Studien, insbesondere in Phase 2/3, ist, dass, da der Impfstoff in Untergruppen von Individuen untersucht wird, die Ergebnisse der Studie die Identifizierung von Patientenfaktoren beschleunigen, die die Sicherheit oder Wirksamkeit des Impfstoffs beeinflussen.“
Dr. Yager sagte, dass ein wichtiger Faktor für den schnellen Abschluss der klinischen Studien das hohe Interesse an Freiwilligen für Impfstoffstudien war. Dies trug dazu bei, dass die Rekrutierungsziele für Tausende von Menschen relativ schnell erreicht werden konnten.
Ein weiterer Faktor war die erhöhte Anzahl von Prüfstellen, um die Rekrutierung zu erleichtern und große Datenmengen zu sammeln.
Sicherheitsüberwachung nach der Impfung
Auch nach Erteilung der Notfallzulassung werden laut Dr. Kenyon weiterhin Sicherheitsdaten gesammelt, da die Teilnehmer bis zu zwei Jahre lang beobachtet werden. Dies ist eine weitere Sicherheitsebene, wenn eine Person von einer Studie in die reale Umgebung wechselt.
„Die Studie besteht aus Zehntausenden von Teilnehmern, aber für das Impfstoffprogramm geht es in die Millionen. Es ist zwar unwahrscheinlich, aber es könnten unentdeckte Toxizitäten aufgedeckt werden, die in der Studie nicht erkannt wurden.“
Die CDC wird die Sicherheit nach der Impfung für Akut- und Langzeitpflegeeinrichtungen durch das National Healthcare Safety Network überwachen. Für die allgemeine Bevölkerung gibt es eine Smartphone-Anwendung namens V-safe.
„Es ist ein Smartphone-basiertes System, bei dem Sie aktiv von der CDC kontaktiert werden, um zu sehen, wie es Ihnen nach der Impfung geht, und somit alle unerwünschten Ereignisse aufgreifen, die in den Studien nicht erfasst wurden“, erklärte Dr. Kenyon.
MNT-Takeaways
Die Pandemie hat eine neue Ära der Impfstoffforschung eingeläutet. Die globale Zusammenarbeit von Wissenschaftlern und die Entwicklung von mRNA-Impfstoffen ist laut Dr. Yager vergleichbar mit dem Moment der Landung auf dem Mond“.
Da die Zahl der COVID-19-Fälle in vielen Regionen der Welt weiter ansteigt, wird die Herausforderung für eine flächendeckende Einführung des Impfstoffs darin liegen, dass er von der Öffentlichkeit angenommen wird.
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