Es gibt vier Arten von COVID-19-Impfstoffen: So funktionieren sie

Im Kampf gegen COVID-19 hat sich die Impfstoffentwicklung mit mehr als 170 verschiedenen Impfstoffen in Studien in Rekordgeschwindigkeit entwickelt. Aber wie unterscheiden sie sich voneinander und wie schützen sie uns vor der Krankheit?

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Alle COVID-19 Impfstoffe,
die entwickelt werden,

haben das Ziel, eine Immunität
gegen das SARS-CoV-2 Virus zu erzeugen,

indem sie eine Immunantwort
gegen ein Antigen auslösen,

meistens gegen das
arteigene Spike-Protein,

was sich auf der Oberfläche
des Virus befindet.

Ganzpartikelimpfstoffe

Einige herkömmliche Impfstoffe
erreichen das,

indem sie das Virus verändern,

um es abzuschwächen oder zu inaktivieren.

Somit kann nach einer Impfung

eine Immun-Antwort zum Antigen
erzeugt werden,

ohne, dass das Virus
eine Krankheit auslöst.

Sobald das Immunsystem

mit dem abgeschwächten Virus
in Kontakt kommt,

attackieren seine Abwehrkräfte,
wie z.B. Antikörper und T-Zellen

das Virus oder bereits infizierte Zellen.

Unterdessen bemerken
spezialisierte Gedächtniszellen

das spezifische Antigen

und bereiten das Immunsystem darauf vor
Zellen und Antikörper zu produzieren,

die diese Proteine
schnell unschädlich machen.

Falls sich diese Person ein zweites Mal
mit demselben Virus infiziert,

ist das Immunsystem bereit zur Abwehr.

Protein-Untereinheitenimpfstoff

Anstatt den ganzen Virus zu verwenden,

kann man auch nur mit Virusfragmenten
eine Immunantwort auslösen,

wie etwa mit den Spike-Proteinen.

Diese Untereinheitenimpfstoffe
haben den Vorteil,

dass sie relativ leicht
und günstig herzustellen sind

und sie keine Krankheitssymptome
auslösen können,

denn diese Fragmente sind unfähig,
die Wirtszellen zu infizieren.

Aber sie können auch weniger gut
von den Immunzellen erkannt werden,

die die Aufgabe haben,
bereits infizierte Zellen abzutöten,

was bedeutet, dass solche Impfstoffe
eine schwächere Immunantwort auslösen.

Deshalb werden Untereinheitenimpfstoffe
oft mit chemischen Hilfsstoffen versetzt,

mit sogenannten Adjuvanzien,

die eine stärkere Immunantwort
stimulieren sollen,

außerdem können Auffrischungsimpfungen
erforderlich sein.

Nicht alle Impfstoffe folgen dem Prinzip
Antigene dem Körper zuzuführen.

Manche verwenden eine Methode,

bei der die körpereigenen Zellen
selbst die Antigene produzieren.

Dazu gehören virale Vektorimpfstoffe,
und mRNA-Impfstoffe.

In beiden Fällen wird
ein kurzes Teilstück

vom genetischen Code
des Krankheitserregers,

hier vom SARS-CoV-2 Virus
der COVID-19 verursacht,

in die Zellen des Patienten eingeschleust.

Durch das Kapern des Zellmechanismus

ahmen diese Impfstoffe
die normale Virusvermehrung

wie bei einer natürlichen Infektion
nach.

Aber hierbei werden nicht
Viruskopien erstellt,

sondern die Zellen produzieren
nur große Mengen der Antigene,

die dann in der Regel
eine strake Immunantwort auslösen.

Virale Vector-Impfstoffe

Virale Vektor-Impfstoffe erzielen das,
indem der genetische Code des Antigens

in ein ungefährliches Virus
eingeschleust wird,

das dann quasi
als Übertragungssystem fungiert,

um den Code in die Zelle einzuschleusen,
ohne dabei die Krankheit auszulösen.

Die Entwicklung vektorbasierter
Impfstoffe kann kompliziert sein,

aber sie können
eine starke Immunantwort hervorrufen

ohne den Zusatz von Adjuvanzien.

Und theoretisch,
kann ein einziger Vektortyp

zur Code-Übertragung
der verschiedensten Antigene dienen,

was die Impfstoff-Entwicklung
erheblich beschleunigen kann.

Nukleinsäure-Impfstoffe

Bei der Verwendung
von Nukleinsäure-Impfstoffen,

wie z.B. mRNA- und DNA-Impfstoffe,

wird auch genetischer Code
in die Zellen eingeschleust,

damit Antigene produziert werden.

Hierbei werden aber nicht Viren verwendet,
um den Code einzuschleusen,

diese Impfstoffe wählen
einen direkteren Ansatz,

um den Code direkt
in die Zellen einzubringen,

entweder, indem er
an ein Molekül gebunden wird

oder, indem er mittels einer "Genkanone"
in die Zelle eingebracht wird.

Solche Impfstoffe sind in der Entwicklung
schnell und günstig,

aber es ist eine relativ neue Methode.

Da nun hunderte verschiedene
COVID-19-Impfstoffe entwickelt werden,

ist es gut möglich,

dass eine Mischung
unterschiedlicher Ansätze nötig sein wird,

um die weltweite Ausbreitung
des Coronavirus zu stoppen

und die Pandemie ein Ende nimmt.