Wahrscheinlich erst ein guter Impfstoff kann die Covid-19-Pandemie definitiv stoppen. Impfungen oder vorangegangene Infektionen können einen mehr oder weniger Jahre dauernden Schutz vor Ansteckungen hinterlassen. Wenn nur noch sehr wenige Menschen keinen solchen Schutz haben, finden die SARS-CoV-2 Coronaviren keine neuen Opfer mehr.

Die Impfstoffentwicklung gegen Covid-19 dauert möglicherweise noch mehr als eineinhalb Jahre. Die vier grossen, den Impfstoffmarkt zu 80% abdeckenden Firmen versprechen erst auf Ende 2021 einen Covid-19-Impfstoff. Viele kleine Firmen und Start-Ups versprechen raschere Entwicklungen.

Warum?

Diese kleinen Firmen gehen meist wenig erprobte Wege. Die Chancen, dass beispielsweise ausgerechnet eine kleine Schweizer Firma mit einem Impfstoff auf der Basis von Gurkenviren einen erfolgreichen Impfstoff entwickeln kann, ist intakt aber eher klein. Aus der Vielzahl der aktuellen Entwicklungen könnte allerdings überraschend der eine oder andere Impfstoff den Weg zu einer Massenproduktion schneller finden als die konventionelleren extrem aufwendigen aber bisher gut erprobten Impfstoffdesigns. Aber auch die vier grossen Impfstoffhersteller, welche konventionellere Konzepte verfolgen, können nicht sicher sein, in eineinhalb Jahren einen gegen die aktuelle oder gar auch zukünftig denkbare Corona-Pandemien hoch wirksamen und erst noch sicheren Impfstoff entwickeln zu können.

Ein Impfstoff muss eine möglichst gut gegen die Krankheit schützende Immunantwort auslösen. Die für diagnostische Tests geeigneten Antikörper sind nicht die am stärksten schützenden Antikörper. Zuerst muss der wirksamste Antikörper gefunden werden. Der wirksamste Antikörper bindet auf der Virusoberfläche an Epitope (Antigenbereiche), welche für die Vermehrung des Virus notwendig sind. Meist behindern sie den Virus, in die Wirtszelle einzudringen. SARS-CoV-1 und SARS-CoV2 Coronaviren benutzen dafür den sogenannten ACE-2-Rezeptor, der beim Menschen für die Blutdruckregulierung wichtig ist.

Die am besten gegen Covid-19 wirksamen Antikörper werden an Epitopen im Bereich der Spikes bzw. ACE2-Rezeptoren von SARS-CoV-2-Viren vermutet. Vermutet, da wir nicht wissen, wie stark und wie dauerhaft sie provoziert werden können und wie wirksam sie in der Anwendung gegen Covid-19 letztlich sind. MERS-CoV, das andere sehr gefährliche Corona-Virus hat 2012 einen anderen Rezeptor und damit Weg in den menschlichen Körper gefunden. Die Entwicklung eines breit und stark gegen alle Coronaviren wirkenden Impfstoffs, der möglicherweise auch eine zukünftige Pandemie mit neuen Mutanten von Coronaviren verhindern könnte ist unsicher.

Ein Impfstoff muss Teil einer der Zelloberfläche ähnlichen Lipidmembran sein. Dort kann er die Immunantwort auslösen und die Produktion spezifischer Antikörper anregen. Antigene können dem menschlichen Körper in Impfstoffen auf verschiedene Weise angeboten werden:

• Attenuierte Lebendimpfstoffe: Sind gezüchtete, ihrer krankmachenden Eigenschaften beraubte, vermehrungsfähige Virenstämme. Dieses Konzept ist von der Polio-Schluckimpfung bekannt. Die Entwicklung und Sicherheitsprüfung ist sehr langwierig.
• Totimpfstoffe: Der seiner Vermehrungsfähigkeit beraubte Impfstoff wird dem Körper als Ganzes oder als Teil des Virus durch Injektion präsentiert. Totimpfstoffe werden im Körper rasch abgebaut und müssen darum meist mehrfach nachgespritzt werden.
• Synthetische Impfstoffe: dem Körper wird ein synthetisches Eiweiss präsentiert, welches dem Antikörper-stimulierenden Epitop gleicht. Die Entwicklung ist aufwändig und langwierig.
• Rekombinante Impfstoffe: Die antigenen Teile des Virus’ oder ihr Erbgut wird in andere Viren oder Bakterien verpackt und/oder dort zur Vermehrung gebracht. Die Viren und Bakterien bringen als Vektoren den Impfstoff in die Zellen, bzw. in die Zelloberfläche.
• Untereinheitenimpfstoffe sind durch Reinigung von Virusbestandteilen oder durch Rekombination und teilweise Synthese hergestellte Antigene. Die immunogene Wirkung ist meist mässig und Injektionen müssen mehrfach wiederholt werden. Beliebte Vektoren sind Adenoviren, weil viele Adenoviren im Menschen keine Krankheiten erregen. Wir alle haben in unserem Leben schon vielfach mit den Erkältungskrankheiten auslösenden Adenoviren Bekanntschaft gemacht und darum Antikörper gegen viele Adenoviren entwickelt. Diese Antikörper können eine unerwünschte Immunantwort auslösen und verhindern, dass wir den gewünschten Antikörper gegen SARS-CoV-2 produzieren.
• DNA oder RNA, welche immunogene Eiweisse der zu bekämpfenden Viren codieren, können als Impfstoffe gespritzt werden. Diese Impfstoffe sind verhältnismässig einfach zu entwickeln und herzustellen. In Mäusen sind sie gegen verschiedene Krankheitserreger schon oft als gut wirksam getestet worden. Aber im Menschen sind solche Impfstoffe bisher noch nicht genügend wirksam gewesen und bisher noch nie zugelassen worden.