Eine neue Ära der Medizin beginnt: mRNA-Impfstoffe!

Niemand wusste, ob die mRNA-Technologie gegen das neue Coronavirus wirken würde – doch sie wirkt! Dies ist ein außergewöhnlicher Moment für die Wissenschaft.

Was ist mRNA?

Die vergangenen Monate haben der Öffentlichkeit einige wissenschaftliche Begriffe vermittelt. Wir mussten R0 (die Reproduktionszahl eines Virus) und PCR (die Polymerase-Kettenreaktion als Testverfahren) verstehen lernen. Nun kommt auch mRNA.

Dieser letzte Begriff steht derzeit häufig in den Nachrichten, weil zwei neue mRNA-Impfstoffe gegen das Coronavirus hervorragende Ergebnisse liefern. Mit grundlegenden Biologiekenntnissen ist Ihnen vielleicht vertraut, dass mRNA „Boten-Ribonukleinsäure“ bedeutet; andernfalls gibt es dafür keinen geläufigen Alltagsbegriff.

Selbst in der Impfstoffforschung hätten Sie noch vor etwa 10 Jahren erstaunte Blicke geerntet, wenn Sie behauptet hätten, Menschen ließen sich durch die Injektion von mRNA vor Infektionen schützen.

Tatsächlich ist mRNA ein Molekül, mit dem lebende Zellen die Gensequenzen der DNA in Proteine übersetzen, die Bausteine aller grundlegenden Strukturen. Ein Abschnitt der DNA wird in einen mRNA-Abschnitt kopiert (Transkription), den die zelluläre Maschinerie zur Proteinsynthese abliest.

Was bedeutet mRNA-Impfstoff?

Bei einem mRNA-Impfstoff wird mRNA, die die Herstellung viraler Proteine veranlasst, in den Muskel gespritzt. Unsere eigenen Zellen lesen sie anschließend ab und stellen das Virusprotein her. Dagegen bildet das Immunsystem eine Antwort, als wären wir mit dem Virus infiziert; diese Proteine allein können jedoch keine Krankheit verursachen. So entsteht eine schützende Antwort, die hoffentlich eine Zeit lang anhält.

Es ist so schön und einfach, dass es fast wie Science-Fiction wirkt. Doch vergangene Woche erfuhren wir, dass es stimmt. Beobachtungen, die ursprünglich an Zellkulturen in einer Petrischale gemacht wurden, in die reale Welt zu übertragen, ist außergewöhnlich.

Zwei neue mRNA-basierte COVID-19-Impfstoffe

Dass die ersten beiden Impfstoffe, die auch Phase-3-Ergebnisse ihrer klinischen Studien bekannt gaben, mRNA-basierte COVID-19-Impfstoffe sind, ist nicht wirklich überraschend.

Die Unternehmen, die an dieser Technologie arbeiten, hatten die erste Hürde schon genommen: Sobald der genetische Code von SARS-CoV-2 bekannt war (im Januar 2020 von chinesischer Seite veröffentlicht), konnten sie mit der Herstellung der Virus-mRNA beginnen. Herkömmliche Impfstoffe benötigen viel mehr Zeit.

Unten sind die Entwicklung und der Wirkmechanismus von Modernas mRNA-Impfstoff zu sehen.

Die beeindruckende Leistung dieser neuen Impfstoffe könnte die Wirkung anderer derzeit entwickelter Impfstoffe in den Schatten stellen. Das hängt davon ab, wie wirksam die alternativen Ansätze werden und wie schnell und umfangreich die Ergebnisse eintreffen.

Lässt sich dieser Ansatz künftig für alle Impfstoffe nutzen?

Darüber hinaus stellt sich die Frage, ob mRNA die Zukunft aller Impfstoffe darstellt. Wenn ein Coronavirus mit mRNA so gut und so schnell erzeugt werden kann, warum sollte dieser Ansatz nicht allgemein genutzt werden? Kurz gesagt: Wird mRNA zur Standardplattform für künftige Impfstoffe? Das wäre ein großer Wendepunkt bei der Vorbeugung von Krankheiten.

Wir werden abwarten müssen, ob es so kommt. Selbst wenn sämtliche Einzelheiten der Ergebnisse bei ihrer Veröffentlichung die Schlagzeilen bestätigen, kann manches erst die Zeit zeigen. Wie lange hält der Schutz an, besonders bei den am stärksten gefährdeten Menschen? Reicht die Wirkung dieser Impfstoffe aus, um Geimpfte bei Kontakt nicht nur vor Erkrankung, sondern auch vollständig vor einer Infektion zu schützen – oder die Übertragung des Virus auf andere zu verringern?

Das entscheidende Kriterium zur Bewertung jeder neuen Impfstofftechnologie ist die Sicherheit. Anders als Medikamente zur Behandlung kranker Menschen werden Impfstoffe allen angeboten. Nebenwirkungen sind nur hinnehmbar, wenn sie sehr mild und kurzzeitig sind. Die meisten Menschen werden ein bis zwei Tage mit leichten, anschließend stechenden Oberarmschmerzen und Unwohlsein akzeptieren, aber möglicherweise nicht alle. Vor allem dürfen Impfstoffe keine schwere Krankheit verursachen; allenfalls eine sehr seltene und zugleich rasch abklingende Beeinträchtigung ist hinnehmbar.

Dem Anschein nach sollte mRNA sicher sein. Schließlich ist sie ständig in allen Körperzellen reichlich vorhanden. Außerdem ist sie ein sehr zerbrechliches Molekül. Sie zerfällt leicht und wird rasch von überall vorkommenden Proteinen abgebaut, die dafür vorgesehen sind. Die Arbeit mit mRNA im Labor ist ein Albtraum, weil sie ständig verschwindet. Demnach sollte sie nach der Injektion nicht lange im Körper verbleiben.

Dass mRNA genetisches Material ist, könnte Befürchtungen über genetische Nebenwirkungen wecken. In menschlichen Zellen wird DNA jedoch regelmäßig in RNA kopiert, der umgekehrte Vorgang findet dagegen nicht statt: RNA kann sie nicht wieder in DNA verwandeln und unsere Gene nicht verändern. (Tatsächlich können bestimmte Viren wie das HIV-Virus RNA in DNA umwandeln – dies wird als „Reverse Transkriptase“ bezeichnet.) Letztlich beruht Vertrauen in die Sicherheit von Impfstoffen dennoch auf Erfahrung; bei mRNA wird es ebenso sein. Beruhigend ist, dass sie in den bisherigen Studien bereits an Zehntausenden Menschen sicher getestet wurde. Bald werden es Millionen sein, und sofern keine unerwarteten Probleme auftreten, wird das Vertrauen wachsen.

Die mRNA-Technik für künftige Impfstoffe

Ob mRNA nun zur bevorzugten Methode für neue Impfstoffe wird oder nicht: Eine Pandemie als globale Katastrophe fördert offensichtlich Innovationen in wesentlich höherem Tempo. Das liegt nicht nur an Geld und Ressourcen für Lösungen, die sonst womöglich skeptischer betrachtet würden. Es liegt auch an den bemerkenswerten Leistungen, zu denen Menschen bei einem gemeinsamen Ziel und passenden Bedingungen fähig sind. So gern wir einzelne Helden und Führungspersönlichkeiten feiern: Wissenschaftliche Fortschritte wie mRNA-Impfstoffe entstehen stets durch die Zusammenarbeit vieler Menschen mit unterschiedlichen Fähigkeiten und Hintergründen. Impfstoffe in die klinische Anwendung zu bringen, erfordert außerdem zahlreiche mutige und selbstlose Freiwillige für klinische Studien.

Fazit

Mit etwas Abstand fällt eine Tatsache auf: Anfang November wussten wir noch nicht, ob irgendein Impfstoff uns helfen würde, diese schreckliche Krankheit zu überwinden. Gegen Ende des Monats sind wir sicher, dass sie es können. Damit gehen mRNA-Impfstoffe in die Geschichtsbücher ein, was für sich genommen erstaunlich ist. Menschlicher Einfallsreichtum, Erfindungen und harte Arbeit bedeuten, dass wir endlich auf dem Weg aus dieser Katastrophe sind.

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