Was ist der von Uğur Şahin und Özlem Türeci entwickelte BioNTech-Pfizer-Impfstoff und wie wirkt er?

Wissenschaftler und die Weltöffentlichkeit begrüßten den Nachweis, dass ein Impfstoff COVID-19 verhindern kann, als ersten überzeugenden Beleg mit großer Begeisterung. Doch wie lange, für wen und in welchem Maß der Schutz besteht, bleibt weiterhin eine offene Frage.

Die beiden in Deutschland forschenden türkischen Wissenschaftler Uğur Şahin und seine Frau Özlem Türeci gingen mit dem ersten bei BioNTech entwickelten Impfstoff gegen das neuartige Coronavirus (SARS-CoV-2), der sich in den Zwischenergebnissen vom 9. November als 90% wirksam erwies, in die Menschheits- und Wissenschaftsgeschichte ein. Die Entwicklung war für die Welt ein Grund großer Begeisterung und für uns ein Grund großen Stolzes.

Wichtige Entwicklung 1: Der BioNTech-Impfstoff ist in der Türkei angekommen

Laut Mitteilung des türkischen Gesundheitsministeriums vom 31. März 2021 wurde der BionTech-Impfstoff in das Coronavirus-Impfprogramm der Türkei aufgenommen. Mit den letzten Lieferungen erreichten die BionTech-Impfstoffe insgesamt 2,8 Millionen Dosen und wurden unter besonderen Bedingungen in den Lagern für öffentliche Gesundheit des Ministeriums eingelagert. Nach Abschluss der Analysen soll mit den Impfungen begonnen werden; im April sollen 4,5 Millionen Dosen erreicht werden. Zudem wurde mit dem Unternehmen eine Optionsvereinbarung über 30 Millionen Dosen geschlossen. Mit steigender Produktionskapazität werden die Bemühungen fortgesetzt, den Impfstoff in die Türkei zu bringen

Wichtige Entwicklung 2: Der BioNTech-Impfstoff schützt nach der zweiten Dosis mindestens 6 Monate

Laut Mitteilung von Pfizer und BioNTech vom 1. April 2021 bieten ihre mRNA-COVID-19-Impfstoffe nach der zweiten Dosis mindestens 6 Monate Schutz.

Wie die seit der Notfallzulassung erhobenen Daten aus der Praxis zeigten, war der Impfstoff bei der Analyse von 927 symptomatischen Personen bis zum 13. März zu 91,3% gegen COVID-19 wirksam. Dies ähnelt der Wirksamkeit von 95%, die in den am 18. November 2020 bekannt gegebenen Zwischenergebnissen berichtet wurde.

Die heute veröffentlichten Daten zeigen außerdem, dass der Impfstoff zu 100% vor schwerem COVID-19 nach der Definition der US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention schützt.

Der Impfstoff war auch in Südafrika, wo die besorgniserregende Variante B.1.351 erstmals identifiziert wurde, bei der Vorbeugung von COVID-19 ebenso wirksam.

Die FDA erteilte dem Pfizer/BioNTech-Impfstoff BNT162b2 eine Notfallzulassung

Am 11. Dezember 2020 erteilte die US-amerikanische Arzneimittelbehörde (FDA) dem BioNTech-Impfstoff eine Notfallzulassung. Dies ist keine endgültige Zulassung, aber die erste Genehmigung für einen Coronavirus-Impfstoff zur breiten Anwendung in den USA.

Nach dem Beschluss der FDA kann der Impfstoff Personen über 16 Jahren verabreicht werden.

Für die erste Impfphase in den USA wurde die Verwendung von 2,9 Millionen Dosen angekündigt. Sie sollen vorrangig an Beschäftigte im Gesundheitswesen und ältere Menschen in Pflegeheimen gehen.

BioNTech-CEO Prof. Dr. Uğur Şahin erklärte: "Es ist sehr wichtig, dass die Zulassung jetzt erteilt wurde."

Als erstes hatte Großbritannien Anfang Dezember die Verwendung des Pfizer/BioNTech-Impfstoffs genehmigt. Im Vereinigten Königreich haben die Impfungen begonnen. In Kanada, einem weiteren Land mit Zulassung, beginnen die Impfungen Anfang nächster Woche. 

Auch Bahrain und Mexiko genehmigten die Verwendung des Pfizer/BioNTech-Impfstoffs.

Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung der endgültigen Ergebnisse der am 10. Dezember im NEJM veröffentlichten Phase-III-Studie zu diesem Impfstoff:

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Wer sind Uğur Şahin und Özlem Türeci? Kurzbiografie

Dr. Uğur Şahin ist Immunologe und Arzt in Deutschland. Er ist Professor für Onkologie an der Universität Mainz sowie Geschäftsführer und Mitgründer des Biotechnologieunternehmens BioNTech. Dr. Özlem Türeci ist eine bedeutende Wissenschaftlerin, die seit über 20 Jahren Krebsforschung betreibt. Sie entwickelte neue Techniken, um das Immunsystem gegen Krebszellen zu trainieren.

BioNTech wurde 2008 von Özlem Türeci und Uğur Şahin gegründet, deren Familien aus der Türkei nach Deutschland eingewandert waren. Der in İskenderun geborene Uğur Şahin zog im Alter von vier Jahren mit seiner Familie nach Deutschland. Sein Vater arbeitete viele Jahre im Ford-Werk in Köln.

Die Familie von Özlem Türeci, deren Vater Arzt in Istanbul war, zog vor ihrer Geburt nach Deutschland. Türeci lernte ihren Mann während ihrer Tätigkeit in Hamburg kennen. Sie sagt: "Selbst an unserem Hochzeitstag haben wir im Labor gearbeitet".

Uğur Şahin gehört heute zusammen mit seiner Frau zu den 100 reichsten Menschen Deutschlands. Laut der britischen Zeitung Telegraph verkaufte das Paar sein erstes Unternehmen Ganymed für 1,4 Milliarden Euro. Der Börsenwert von BioNTech überstieg inzwischen 20 Milliarden Euro.

Die Partnerschaft von BioNTech und Pfizer

Mit Beginn der Coronavirus-Pandemie im Jahr 2020 schloss das Unternehmen mit einem führenden internationalen Pharmaunternehmen, Prifzer, eine Vereinbarung zur Entwicklung eines SARS-Cov-2-Impfstoffs. Die Europäische Union unterzeichnete einen Vertrag über 200 Millionen Dosen aus dem gemeinsamen Vorhaben beider Unternehmen. Für den Erfolgsfall hatten Japan einen Vertrag über 120, die USA über 100 und das Vereinigte Königreich über 30 Millionen Impfdosen unterzeichnet. Der inzwischen über 20 Milliarden Euro liegende Marktwert des Unternehmens ist laut Times höher als der von Prosche und Deutsche Bank. Laut Wall Street Journal hat sich der Unternehmenswert seit Januar verdreifacht. Mit dem mRNA-Verfahren, das schneller und in größerer Zahl Impfstoffe als herkömmliche Methoden ermöglicht, will das Unternehmen bis zum Jahresende mehr als 100 Millionen Dosen produziert haben. Zu den weiteren Mitgründern gehören die deutschen Milliardärsbrüder Thomas und Andreas Struengmann. Sie waren auch an Ganymed, dem Unternehmen von Türeci und Şahin, beteiligt. Laut Euronews bildete BioNTech seit Januar auf Şahins Drängen zwei Forschungsgruppen, die für schnellere Ergebnisse sieben Tage pro Woche arbeiteten. Şahin nannte diese Arbeiten "Projekt Lichtgeschwindigkeit" (Project Lightspeed). Wegen des damaligen Einreiseverbots in die USA wurden einige im Labor entwickelte genetische Materialien mit einem Privatjet von Pfizer-Managern in die USA gebracht. Euronews berichtet, dass die Eigentumsrechte am Impfstoff BioNTech gehören, Pfizer im Rahmen der Partnerschaft aber bestimmte Vorrechte erhalten soll. Nach Angaben des Wall Street Journal machte BioNTech mit seinen 1.500 Beschäftigten im Rahmen der Vereinbarung mit Pfizer, das mehr als 100 Tausend Beschäftigte hat, seine mRNA-Forschung für Pfizer zugänglich, das einige Jahre zuvor seine Abteilung für Infektionskrankheiten geschlossen hatte.

Wie wirkt der BioNTech/Pfizer-Impfstoff?

Der unter der Leitung von Uğur Şahin und Özlem Türeci entwickelte Impfstoff ist eine Art Nukleinsäureimpfstoff (siehe gegen das Coronavirus entwickelte Impfstoffarten). Es gibt 2 Arten von Nukleinsäuren: DNA und RNA. Die türkischen Wissenschaftler entwickelten beim deutschen Unternehmen BioNTech gegen das Coronavirus einen RNA-Impfstoff. Er enthält für das SARS-CoV-2-Oberflächenprotein codierende Boten-RNA (mRNA). Die mRNA wird von einer nanopartikulären Lipidschicht umgeben und kann dadurch in Zellen gelangen. Als Impfstoff vorbereitete mRNA kann sich in der Zelle selbst vermehren und wird dort zur Herstellung der SARS-CoV-2-Oberflächenproteine (Spike = Stachel) translatiert. Das mRNA-Partikel bindet in der Zelle an ein Ribosom und ermöglicht die Herstellung viraler Proteine. Auf diese Weise werden Moleküle des Virus unserem Immunsystem vorgestellt.

Anders als herkömmliche Impfstoffe mit inaktivierten Viren oder Proteinen verwenden mRNA-Impfstoffe ausschließlich das genetische Material des Virus. Deshalb handelt es sich um eine Impfstoffart mit sehr hohem Sicherheitsprofil, also wenigen Nebenwirkungen. Die mRNA-Technologie wurde ursprünglich speziell für Krebstherapien entwickelt. mRNA-Impfstoffe werden auch gegen Virusinfektionen wie Influenzaviren (Grippeerreger), Cytomegalovirus, HIV (AIDS-Erreger), Masern, Zika und Ebola erprobt.

Vorteile und offene Fragen zum BioNTech/Pfizer-Impfstoff

Er wirkt! Wissenschaftler nahmen die Pressemitteilung über positive Zwischenergebnisse dieser Coronavirus-Impfstoffstudie mit vorsichtigem Optimismus auf.

Die Mitteilung des Pharmaunternehmens Pfizer vom 9. November liefert dafür, dass ein Impfstoff COVID-19 verhindern kann, den ersten überzeugenden Beleg – ein gutes Zeichen auch für weitere in Entwicklung befindliche COVID-19-Impfstoffe. Die in dieser frühen Phase veröffentlichten Informationen beantworten jedoch nicht die entscheidenden Fragen, ob der Pfizer-Impfstoff und ähnliche Impfstoffe die schwersten Fälle verhindern oder die Coronavirus-Pandemie eindämmen können.

Florian Krammer, Virologe an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York und selbst einer der mehr als 40 Tausend Teilnehmer dieser Studie, erklärte: “Letztlich müssen wir die Daten sehen, aber das mindert unsere Begeisterung trotzdem nicht. Das ist großartig.” Er fügte hinzu: “Ich hoffe, ich bin nicht in der Placebogruppe.”

Dieser Impfstoff enthält molekulare Anweisungen in Form von mRNA, damit menschliche Zellen die Spike-Proteine des Coronavirus herstellen. So steht das erworbene Immunsystem des Körpers gegen die von menschlichen Zellen produzierten Spike-Proteine bereit. Der in zwei Dosen verabreichte Pfizer-Impfstoff zeigte in Tierversuchen und frühen klinischen Studien vielversprechende Ergebnisse. Ob der Impfstoff wirkt, lässt sich jedoch nur feststellen, indem man ihn vielen Menschen verabreicht und anschließend über Wochen oder Monate beobachtet, ob sie sich infizieren oder Krankheitssymptome entwickeln. Diese Ergebnisse werden mit denen einer Gruppe verglichen, die Placebo erhält.

Zwischenergebnisse

Pfizer und BioNtech gaben in ihrer Pressemitteilung an, unter 43538 Studienteilnehmern 94 COVID-19-Fälle festgestellt zu haben. Die Unternehmen nannten nicht, wie viele Fälle in der Placebo- beziehungsweise Impfstoffgruppe aufgetreten waren. Bei Messungen mindestens eine Woche nach der zweiten Dosis wurde eine Wirksamkeit von über 90% zur Vorbeugung der Erkrankung berichtet (die zweite Dosis wurde 3 Wochen nach der ersten verabreicht). Die Studie wird fortgesetzt, bis insgesamt 164 COVID-19-Fälle festgestellt sind; die ersten Schätzungen zur Wirksamkeit können sich daher ändern.

Der weltweit für seine aktive Nutzung sozialer Medien bekannte Kardiologe und Leiter am Scripps Research Translational Institute in La Jolla, Kalifornien, Dr. Eric Topol, sagt: “Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Wirksamkeit über 50% bleibt, auch wenn sich nach Abschluss der Studie und Analyse aller Daten nicht herausstellt, dass der Impfstoff nicht so wirksam ist”. Um von der US-amerikanischen Arzneimittelbehörde (FDA) eine Notfallzulassung zu erhalten, muss ein Coronavirus-Impfstoff diesen Schwellenwert erreichen. Topol fährt fort: “Auch ohne viele Einzelheiten halte ich dies für einen außergewöhnlichen Erfolg, denn bevor die ersten Studienergebnisse vorlagen, gab es keine Gewissheit über die Wirksamkeit des Impfstoffs”.

Einige offene Fragen

Topol und andere Wissenschaftler sagen, es fehlten Einzelheiten über die Art der Infektion, vor der der Impfstoff schützt. Denn COVID-19 verläuft bei Menschen unterschiedlich schwer: meist mild oder symptomlos, seltener mittelschwer oder schwer. Paul Offit, Impfstoffforscher an der University of Pennsylvania und Mitglied des FDA-Beratungsausschusses, der den Impfstoff im nächsten Monat bewerten wird, sagt: “Ich möchte wissen, welches Krankheitsspektrum der Impfstoff verhindert”. Wie gut der Impfstoff schwere COVID-19-Fälle verhindern kann, wird sich mit der Zeit zeigen.

Unklar ist auch, ob der Impfstoff Menschen ohne oder mit sehr milden COVID-19-Symptomen daran hindert, das Coronavirus weiterzugeben. Ein die Übertragung verhindernder Impfstoff könnte das Ende der Pandemie beschleunigen. Krammer sagt jedoch, wegen der routinemäßigen Testung der Teilnehmer sei schwer festzustellen, ob der Pfizer-Impfstoff oder andere Studien in der Endphase dies leisten können. “Das kann man nicht mit 45 Tausend Menschen machen”, sagt er.

Eine weitere fehlende Einzelheit ist, wie gut der Impfstoff in verschiedenen Teilnehmergruppen wirkt. Krammer sagt: “Gerade bei der ihn besonders benötigenden älteren Bevölkerung wissen wir noch nicht, ob er wirkt”. Offit sagt, wegen der geringen Zahl an Fällen vor Studienende lasse sich die Wirksamkeit in Untergruppen wie Menschen über 65 Jahren oder Afroamerikanern wahrscheinlich nicht präzise bestimmen. Er ergänzt: “Die Aufnahme ausreichend vieler Teilnehmer aus solchen Gruppen in diese Studie könnte aber die mögliche Wirksamkeit des Impfstoffs in diesen Gruppen verbessern”. Pfizer und BioNTech berichteten in ihrer Pressemitteilung, dass 42% der Teilnehmer unterschiedlicher ethnischer Herkunft seien.

Dauerhafte Immunität?

Eine zentrale unbeantwortete Frage ist, wie lange die Wirksamkeit des Impfstoffs anhält. Der Immunologe Rafi Ahmed von der Emory University in Atlanta, Georgia, sagt unter Bezug auf frühere Daten zu Immunantworten in frühen Studien und den Beginn der Studie, viele Teilnehmer hätten wahrscheinlich noch hohe Konzentrationen schützender Antikörper im Blut. “Für mich ist die eigentliche Frage, was nach sechs sein wird, oder sogar schon nach drei Monaten?”, sagt er.

Ahmed sagt, werde die Studie einige Monate fortgesetzt, bestehe eine Chance, diese Frage zu beantworten. Antworten könnten auch aus der Analyse der Immunantworten von Teilnehmern früher Pfizer-Impfstoffstudien und von Menschen kommen, die möglicherweise bis zu sechs Monate zuvor geimpft wurden. Obwohl wenig über die langfristige Wirksamkeit bekannt ist, werde dies laut Ahmed die Anwendung des Impfstoffs wahrscheinlich nicht verzögern. “Er denkt nicht, dass wir sagen müssten: Ich werde einen Impfstoff erhalten, der mich nur fünf Jahre schützt. Das könnte also verrückt sein.”

Die Ergebnisse unterstützen andere Teams, die COVID-19-Impfstoffe entwickeln. Krammer zählt dazu auch einen Impfstoff von Moderna, einem Biotechnologieunternehmen aus Cambridge, Massachusetts, und dem US-amerikanischen National Institute of Allergy and Infectious Diseases in Bethesda, Maryland. Dieser bestehe ebenfalls aus mRNA. “Ich erwarte, dass die Moderna-Aktien heute steigen.”

Der Impfstoffimmunologe Shane Crotty vom La Jolla Institute for Immunology in Kalifornien meint, Moderna sei nicht der einzige Entwickler, der Pfizers erste Ergebnisse feiern sollte. Einige weitere Impfstoffkandidaten lösten in frühen Studien ähnliche Immunantworten wie der Pfizer-Impfstoff aus und sollten deshalb ebenfalls gut wirken.

Eines steht zum Pfizer-Impfstoff fest: Die Zulassungsbehörden werden bald bewerten, ob er für die Markteinführung bereit ist. Das Unternehmen erklärte, etwa in der dritten Novemberwoche bei der FDA eine Notfallzulassung beantragen zu wollen. Bis dahin würden die Teilnehmer durchschnittlich etwa 2 Monate beobachtet sein; dies ist eine Sicherheitsanforderung der FDA für COVID-19-Impfstoffe.

Obwohl Forscher die Daten hinter Pfizers Impfstoffstudie sehen möchten, sind sie auch bereit, die damit verbundenen Vorbehalte anzuerkennen. Krammer sagt: “Wir brauchen jetzt einen Impfstoff, der wirkt”, selbst wenn er nur einige Monate wirkt oder die Ausbreitung nicht stoppt. “Das brauchen wir, um zur Normalität zurückzukehren.”

In den kommenden 2-3 Wochen könnten mindestens 2 weitere Unternehmen ihre Impfstoffergebnisse veröffentlichen: Moderna und die AstraZeneca-Oxford-Partnerschaft. Kommen auch von ihnen positive Nachrichten, hätten wir 3 Impfstoffe mit guten Zulassungschancen. Im Januar-Februar könnte diese Zahl 5-6 erreichen. Mit Blick auf die Pandemie können wir hoffnungsvoller auf Frühjahr und Sommer blicken.

Prof. Dr. Uğur Şahin: "Wir möchten genug Impfstoff für die Türkei reservieren"

Uğur Şahin erklärte am 10. November: "Auch für die Türkei werden wir Gespräche mit dem Gesundheitsministerium führen müssen. Wird ein Protokoll unterzeichnet, besteht die Möglichkeit, im Januar-Februar-März auch Impfdosen in die Türkei zu bringen. Wenn das Ministerium mitteilt, wie viele Dosen wann gebraucht werden, möchten wir auch für die Türkei genügend Impfstoff reservieren.".

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mRNA-Impfstoffe der neuen Generation müssen wesentlich kälter gelagert und transportiert werden

Aus den Mitteilungen und Vorbereitungen der Unternehmen wurde deutlich, dass mRNA-Impfstoffe kälter gelagert und transportiert werden müssen: -70 Grad Celsius. Außerdem wurde angegeben, dass sie nach einem solchen Transport innerhalb von 5 Tagen verwendet werden müssen. Die Produktionsstätten des BioNTech-Impfstoffs liegen in Deutschland, Belgien und den USA.

Die folgende Grafik zeigt die Lagerungs- und Transportbedingungen der Impfstoffe:

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Die Hilfsorganisation Oxfam erklärte dazu, dass die Vereinbarungen dieser reichen Länder mit Impfstoffherstellern insgesamt nur 13% der Weltbevölkerung repräsentieren. Dies zeigt, dass mehr als die Hälfte der zugesagten Dosen erworben wurde.

Die globale Impfstoffbeschaffungskooperation Covax wurde mit Beteiligung von 64 Ländern gegründet, um eine gleichmäßige Verteilung der Dosen zu ermöglichen. Wir hoffen, dass diese Zusammenarbeit für eine gleichberechtigte und gerechte Verteilung erfolgreich ist.