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RNA Impfstoffe

Spätestens seit der Covid-19 Pandemie ist in den Medien immer wieder von einer neuen «Impfstoff-Methode» die Rede – von den sogenannten mRNA Impfstoffen. In diesem Kapitel setzen wir uns näher mit dem Thema Impfungen auseinander, im Speziellen mit den neuartigen mRNA Impfstoffen. Wie funktionieren sie? Welche Vorteile haben sie im Vergleich zu konventionellen Impfstoffen?

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Impfstoffe tragen dazu bei, dass hochansteckende und zum Teil fatale Krankheiten heute nur noch ganz selten auftreten oder sogar ganz ausgerottet werden konnten. Übrigens wurde die erste Impfung bereits vor mehr als 200 Jahren durchgeführt – der Arzt Edward Jenner steckte 1796 einen Jungen absichtlich mit harmlosen Kuhpocken an, um ihn vor den gefährlichen Menschenpocken zu schützen. Seit über 100 Jahren werden Impfstoffe im grösseren Massstab entwickelt und sie haben seither das Leben von Millionen von Menschen gerettet. Sie gehören neben Antibiotika zu den medizinischen Entwicklungen, welche in der Menschheitsgeschichte die meisten Leben gerettet haben!

Mit einer Impfung wird das Immunsystem des Körpers beim Kampf auf eindringende Krankheitserreger (z.B. Viren oder Bakterien) vorbereitet. Konventionelle Impfstoffe bestehen aus einer abgeschwächten Version des Virus (oder Bakteriums), oder manchmal auch nur aus einem einzelnen Bestandteil des Erregers. Im Gegensatz zum echten Erreger kann die abgeschwächte Version sich nicht in die Körperzellen vermehren oder eine Krankheit auslösen. Wenn der Impfstoff in den Körper gelangt, erkennt das körpereigene Immunsystem trotzdem diesen Fremdstoff und bildet dagegen Abwehrstoffe (Antikörper). Die gebildeten Antikörper sind über einen langen Zeitraum im Körper aktiv und sorgen dafür, dass bei einer Infektion mit dem echten Erreger sofort eine Immunantwort ausgelöst und der Erreger vernichtet wird. Mit einer Impfung wird also künstlich der körpereigene Schutz vor Krankheitserregern aufgebaut.

Für Entwicklung, Test und Produktion von konventionellen Impfstoffen muss man normalerweise mit mehreren Jahre Arbeit rechnen. Eindeutig zu lang, wenn man eine Pandemie wie die Covid-19 Ausbreitung möglichst rasch in den Griff bekommen will. Schon seit langem wird deshalb an schnelleren Ansätzen geforscht.

Eine neue Art von Impfstoffen, die durch Covid-19 spezielle Bedeutung erlangt hat, sind Impfstoffe basierend auf mRNA. Dabei werden die menschlichen Körperzellen als «Impfstofffabriken» genutzt: Der Impfstoff enthält RNA, die die Anleitung zur Herstellung von einzelnen viralen Proteinen (z.B. für Bausteine der viralen Hülle) enthält. Wenn dieser Impfstoff nun in Zellen gelangt, wird, ähnlich wie bei einer viralen Infektion, die RNA von körpereigenen Ribosomen abgelesen und die viralen Proteine werden hergestellt. Das Immunsystem erkennt dann die zellfremden Proteine und bildet Abwehrstoffe. Die RNA enthält nur die Information von einzelnen viralen Proteinen, so dass kein ganzes Virus entstehen und eine Krankheit verursachen kann.

Seit Anfang der 90er Jahre wird an dieser Idee geforscht. Auf den Markt ist dennoch keine keine derartige Impfung gelangt – doch dies änderte sich schlagartig mit der aktuellen Covid-19 Pandemie. Bei den beiden ersten in der Schweiz zugelassenen Impfstoffen gegen SARS-CoV-2 handelt es sich um RNA Impfstoffe. Ein Dritter Impfstoff, der auf dieser Technologie beruht, wird möglicherweise bald folgen. Ein grosser Vorteil der mRNA Impfstoffe ist übrigens, dass es sehr leicht ist, die RNA Sequenz ein wenig «umzuprogrammieren». Ein angepasster, neuer mRNA Impfstoff kann so innerhalb weniger Wochen hergestellt werden – das könnte wichtig werden, falls sich ein Virus leicht verändern (mutieren) sollte.

Übrigens ist die Technologie der mRNA-Verabreichung nicht nur vielversprechend für Impfungen. Sie könnte in Zukunft auch für die Bekämpfung verschiedenartiger, anderer Krankheiten genutzt werden. Wird zum Beispiel eine Krankheit ausgelöst, weil ein wichtiger, körpereigener Baustein (Protein) nicht oder nur fehlerhaft hergestellt wird, könnte man durch die Verabreichung von mRNA die Zellen dazu anleiten, den Baustein wiederherzustellen. Dadurch, dass die Technologie schnell zu entwickeln und abzuändern ist, dürfte sie auch für die sogenannte «personalisierte Medizin» interessant sein, in der Medikamente patientenspezifisch entwickelt werden.

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