Dilla´s & Eva´s grenzwissenschaftl. & polit. Forum

lilu · Ehemaliges Mitglied

Von Jens Lubbadeh

Virus gegen Mensch: Die Herstellung eines Impfstoffs gegen ein Pandemie-Virus dauert sechs Monate. Zeit, die im Katastrophenfall Menschenleben kostet. Experten kritisieren heutige Herstellungsmethoden als veraltet - und setzen ihre Hoffnungen auf Impfstoffe aus DNA und RNA.

(pers. Anm.: Welch Argumentation, um neue evtl. Impfmethode zu rechtfertigen!)

Noch ist H1N1 ein Influenza-Virus ohne wirklichen Schrecken. Trotzdem wollen Experten einstweilen keine Entwarnung geben. Denn das Virus könnte sich noch verändern, noch gefährlicher werden - und eine Pandemie auslösen.

Seit den Zeiten von Vogelgrippe ist die Welt für die Gefahr einer Pandemie sensibilisiert. Statistisch gesehen ist sie längst überfällig. Wir sind vorbereitet - aber sind wir auch gerüstet?

Im Fall der Fälle gibt es nur drei Waffen gegen ein Pandemie-Virus: Antivirale Mittel, Ausbreitungskontrolle und einen passenden Impfstoff. Tamiflu- und Relenza-Vorräte wurden angelegt, Pandemie-Pläne sind erstellt. Der Impfstoff ist die stärkste Waffe in diesem Kampf, aber: seine Herstellung dauert bis zu sechs Monate.

Im Fall des Falles ist das zu lange, bis die Vakzine verfügbar ist, wird die erste Welle des Virus schon in aller Welt gewütet und viele Opfer gefordert haben. Wie viele weiß keiner - im Nationalen Pandemieplan Deutschlands schätzen Experten anhand von Modellrechnungen die Opferzahlen allein für Deutschland auf rund 100.000 binnen der ersten acht Wochen, Seucheneindämmungsmaßnahmen, der Einsatz antiviraler Mittel und Impfungen sind dabei allerdings nicht berücksichtigt.

Der Weg bis zum Impfstoff sieht derzeit normalerweise wie folgt aus:

* Ist das Pandemie-Virus bekannt, versuchen Labore weltweit es zu isolieren, zu identifizieren und zu analysieren.
* Anschließend wählt die WHO ein sogenanntes Seed-Virus aus, auf dessen Basis ein Impfstoff entwickelt wird, der maximalen Schutz auch gegen möglicherweise zirkulierende Virus-Mutanten verspricht.
* Die Pharmakonzerne beginnen mit der Impfstoff-Produktion: In bebrüteten Eiern wird das Virus nun im großen Maßstab herangezüchtet.
* In abgeschwächter oder abgetöteter Form sind die Viren die Grundlage eines schützenden Impfstoffs. Dabei entspricht die in einem Ei gezüchtete Virenmenge nicht ganz einer Dosis. Durch Zugabe immunstimulierender Zusatzstoffe - sogenannter Adjuvantien - lässt sich die Menge benötigten Virenmaterials pro Dosis verringern.

Diese Impfstoff-Produktionsmethode hat zahlreiche Nachteile:

* Die Zucht und Aufreinigung der Viren ist langwierig.
* Die Aufbereitung des Impfstoffs ist teuer.
* Aggressive Viren wie beispielsweise die der Vogelgrippe lassen sich nicht in Eiern züchten, denn sie töten die Hühnerembryonen.
* Die Impfstoff-Produktionskapazität ist ungleich verteilt: "Etwa 80 Prozent werden in den USA und Europa hergestellt", sagt Michael Pfleiderer, Leiter des Fachgebiets Virusimpfstoffe am Paul-Ehrlich-Institut im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE.

Die maximale Menge eines Impfstoffs, die mit der Eier-Methode jährlich hergestellt werden kann, beziffert Pfleiderer auf etwa eine Milliarde Dosen. Dabei ist zu bedenken, dass für eine erfolgreiche Immunisierung zwei Impfungen erforderlich sind. Nach etwa sechs Monaten könnten also maximal 500 Millionen Menschen geimpft werden - weniger als ein Dreizehntel der Weltbevölkerung.

Diese Mengen können jedoch nur erreicht werden, wenn die gesamte weltweite Produktionskapazität auf den Pandemie-Impfstoff verwendet wird. Das bedeutet aber auch: Parallel dazu wird nichts anderes produziert - wie beispielsweise Impfstoffe gegen die alljährliche normale Influenza. An ihr sterben jedes Jahr weltweit geschätzte 500.000 Menschen. Gegen dieses Virus hätte man dann nichts mehr in der Hand - eine schwere ethische Entscheidung, bei der abgewogen werden muss zwischen den zu erwartenden Todesfällen durch ein Pandemie-Virus und denen durch normale Grippe. "Angesichts der Pandemie-Gefahr muss diese Entscheidung derzeit gefällt werden", sagt Pfleiderer. "Glücklicherweise sind die Kontingente an Impfstoff für die saisonale Influenza für das Jahr 2009 schon vorhanden."

Ein neuer Ansatz ist die Zucht von Viren in Zellkulturen. Dieses Verfahren steckt aber noch in den Anfängen. Die Pharmakonzerne Baxter und Novartis setzen es bereits ein. Nach Angaben Baxters spare man mit dieser Methode etwa zehn Wochen Zeit - die Kapazität liege bei 1,5 Millionen Dosen pro Woche. Laut Pfleiderer falle das mengenmäßig bei der Herstellung eines Pandemie-Impfstoff zur Zeit noch kaum ins Gewicht. "Der größte Teil des Impfstoffs wird mit der Eier-Methode hergestellt", so Pfleiderer.

Zu langwierig, zu ineffizient und zu teuer seien heutige Strategien der Impfstoff-Herstellung generell, kritisieren Forscher: "Gegenwärtige Methoden der Impfstoffherstellung basieren auf 50 Jahre alter Technologie", schrieb der Biochemiker Gareth Forde bereits im Jahr 2005 in einem Kommentar in der Fachzeitschrift "Nature Biotechnology" angesichts der Gefahr durch Vogelgrippe.

Aber warum hat sich in dieser langen Zeit so wenig getan? Im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE sagte Forde: "Impfstoffe sind kein besonders lukrativer Markt. Man kann mit Medikamenten, die die Leute möglicherweise täglich brauchen, einfach mehr verdienen als mit Impfstoffen, die mitunter nur einmal alle zehn Jahre verabreicht werden müssen."

Zugleich wurden die Vorschriften für die Impfstoff-Herstellung immer strenger - was die Produktionskosten erhöhte. Kurzum: Die Anreize für Pharmahersteller auf dem Impfstoff-Markt seien laut Forde gering. "Daher ist die universitäre Forschung und die anderer wissenschaftlicher Organisationen für die Weiterentwicklung und Entdeckung neuer Impfstoffe so wichtig", sagt Forde.

Große Hoffnungen setzen Wissenschaftler daher auf ganz neue Impfstrategien. SPIEGEL ONLINE stellt die vielversprechendsten vor.

(Fortsetzung nächster Post)

"Immer weigere ich mich, irgendetwas deswegen
für wahr zu halten,
weil Sachverständige es lehren, oder auch,
weil alle es annehmen.

Jede Erkenntnis muss ich mir selbst erarbeiten.
Alles muß ich neu durchdenken, von Grund auf,
ohne Vorurteile."

Albert Einstein (1879-1955)

lilu · Ehemaliges Mitglied

Schutzimpfungen werden seit dem Ende des 18. Jahrhunderts angewandt. Das Prinzip ist heute noch unverändert: Dem Körper wird der Feind in abgeschwächter Form geimpft, Zellen des Immunsystems erkennen den Eindringling, bilden passende Antikörper und legen Gedächtniszellen an. Kommt es nach der Impfung irgendwann zu einer echten Infektion, ist der Körper gerüstet: Die Gedächtniszellen-Waffenschmiede können sofort die passenden Antikörper bilden und den Erreger vernichten.

Um abgeschwächte Erreger zu erhalten, müssen sie allerdings erst gezüchtet werden. Das dauert. Und im Fall einer Pandemie ist Zeit der entscheidende Faktor.

Warum also nicht den Körper selbst den geschwächten Feind herstellen lassen, damit er an ihm üben kann? Das ist die Idee der DNA-Impfung.

Im Detail sieht sie so aus: Sobald die Sequenzen der Gene eines Pandemie-Virus bekannt sind - die Analyse ist keine große Sache, viele Influenza-Viren haben nur acht Gene - baut man die Viren-Gene künstlich nach. Die hergestellten DNA-Stücke fügt man dann in ein Plasmid ein, ein ringförmiges DNA-Molekül, das in Bakterien vorkommt. Gentechniker benutzen Plasmide als Fähren, wenn sie Gene in Zellen einschleusen wollen.

Hat man ein Plasmid gebaut, das einige der Viren-Gene enthält - bringt man es zunächst in ein Bakterium ein. In großen Bioreaktoren vervielfältigt man die Bakterien - was wesentlich schneller geht als die Zucht von Viren in Eiern. Anschließend isoliert man die Plasmide wieder aus den Bakterien und reinigt sie auf. Fertig ist der DNA-Impfstoff.

Diesen kann man wie einen ganz normalen Impfstoff in den Muskel injizieren. Manche der mit den künstlichen Viren-Genen beladenen Plasmide werden anschließend von Immunzellen des Körpers aufgenommen. Im Inneren der Zelle dann startet die Übersetzung der Gene in Proteine, die dann - wie bei einer normalen Impfung - die Antikörper-Abwehrmaschinerie des Körpers anwerfen.

Viren-Gensequenzen können per Mail verschickt werden

Das Prinzip der DNA-Impfung ähnelt einer echten Infektion. Denn nichts anderes tun Viren, als die Protein-Fabrik der Zellen damit zu beauftragen neue Erreger zu bauen. Der Unterschied ist nur, dass bei der DNA-Impfung nur einzelne Viren-Gene in die Zellen gebracht werden. Daraus entstehen keine funktionsfähigen Viren, sondern nur einzelne Bausteine des Erregers.

Nicht nur ist die Methode elegant, sie hat auch enorme Vorteile: "DNA-Vakzine sind viel schneller in der Herstellung als herkömmliche Impfstoffe", sagt Gareth Forde. "Wenn man einmal die Sequenz der Viren-Gene kennt, kann man die Information um die Welt mailen", so Forde. "Innerhalb von zwei Wochen hat man dann ein Produktions-Netzwerk für die Herstellung eines DNA-Impfstoffs."

Jim Williams ist Vizepräsident der Forschungsabteilung der Nature Technology Corporation im US-Bundesstaat Nebraska. Seine Biotechnologie-Firma stellt Plasmide und DNA-Vakzine her. Er bestätigt: "Dieser schnelle Weg zur Herstellung ist der große Vorteil der DNA-Impfstoffe. Im Pandemie-Fall wären sie die am schnellsten verteilbaren Impfstoffe."

Die Erbgut-Impfung befindet sich aber noch im experimentellen Stadium. In Tierversuchen gelang es, Mäuse mit DNA-Impfungen gegen verschiedene Viren zu immunisieren. Bei Affen und am Menschen hingegen war die Effizienz der Immunisierung gering.

"Das große Problem ist die Art der Verabreichung", sagt Jim Williams. Die traditionelle Injektion nackter DNA in den Muskel erzeuge keine ausreichende Immunisierung beim Menschen, so Williams. Denn nur ein geringer Anteil der DNA-Moleküle gelange auf diesem Weg überhaupt in die Zellkerne.

Bei Impfung Elektroschock

"Man benötigt einen Elektroporator, ein Gerät, mit dem für einige Sekunden ein elektrisches Feld an der Applikationsstelle des Impfstoffs erzeugt wird." Dadurch werden für kurze Zeit die Zell-Membranen löchrig, zuvor gespritzte Plasmide mit der Viren-DNA werden besser aufgenommen. Mit dieser Methode, so Williams, könne man eine wirksame Immunantwort bei Affen erzeugen. Beim Menschen ist demnach ähnliches zu erwarten.

Der Nachteil dieser Injektion ist allerdings, dass der Patient einen Elektroschock erhält. Und den, so glaubt Williams, wären viele nicht bereit zu erleiden - sofern es eine angenehmere Alternative gibt. In Pandemie-Notzeiten sehe das jedoch sicherlich anders aus, vermutet er.

Den Optimismus von Forde und Williams hinsichtlich DNA-Impfungen teilt Michael Pfleiderer nicht: "In meinen Augen sind DNA-Vakzine Fantasieprodukte." Es sei gar nicht möglich, derzeit die benötigten Mengen an DNA-Vakzine für eine Weltbevölkerung herzustellen. Zudem gebe es hohe Risiken: Mutationen könnten ausgelöst, Onkogene aktiviert werden, die Krebs auslösen. "Ich sehe überhaupt keine Zukunft in diesen Impfstoffen."

Tatsächlich müssen sich DNA-Vakzine noch in klinischen Studien behaupten. Erste Ergebnisse aus Phase-I-Studien zeigten eine gute Verträglichkeit, wie Wissenschaftler im März 2008 im Fachblatt "Expert Reviews Of Vaccines" berichten. Dennoch: Ein neues Medikament muss drei klinische Phasen durchlaufen, bevor es die Zulassung erhält. Und das kann Jahre dauern.

Allerdings gibt es auch mögliche Nebenwirkungen, die nicht zu unterschätzen seien: Die Übersetzung anderer lebenswichtiger Gene in der Zelle könnte durch die RNA-Stücke gestört werden. Auch wurde in Tierversuchen eine Immunantwort gegen die RNA-Moleküle selbst beobachtet. Die Anwendung von RNA, mahnt Berkhout, sollte daher kurzzeitig, lokal und gering dosiert erfolgen.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,624619-3,00.html

***

Und wer weiß schon, was einem da alles an Erbgut noch so mitgeschickt werden würde.

LG
Lilu

"Immer weigere ich mich, irgendetwas deswegen
für wahr zu halten,
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weil alle es annehmen.

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Alles muß ich neu durchdenken, von Grund auf,
ohne Vorurteile."

Albert Einstein (1879-1955)

Eva S. · Administrator Beiträge: 6549 Ort: bei München

Hallo Lilu,

also so eine Impfung möchte ich nicht bekommen.

Liebe Grüße,
Eva

Es gehört oft mehr Mut dazu, seine Meinung zu ändern als ihr treu zu bleiben. (Friedrich Hebbel)
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