Experten kämpfen gegen die gefährlichen Mutationen an

Blick in ein Labor in Nantes (Frankreich), wo an der Entwicklung eines Impfstoffes gearbeitet wird. (Archivfoto)
Blick in ein Labor in Nantes (Frankreich), wo an der Entwicklung eines Impfstoffes gearbeitet wird. (Archivfoto)LOIC VENANCE / AFP / picturedesk.com
Seit Anfang des Jahres sind vier Impfstoffe auf den Markt gekommen. Ihre Wirkung gegen Mutationen ist jetzt Thema von Studien.

"Je länger ein Virus Zeit und Raum hat, sich zu verbreiten, desto eher treten auch Mutationenauf. Als Mutation wird eine spontan auftretende, dauerhafte Veränderung des Erbgutes bezeichnet, die Auswirkungen auf die Merkmale eines Organismus – und auch Virus – haben kann oder nicht. Zwar mutiert das Coronavirusvergleichsweise langsam, jedoch werden laufend kleinere und größere Änderungen in seinem Erbgut festgestellt und dokumentiert. Treten plötzlich ungewöhnlich viele Mutationen auf, die gewisse Eigenschaften des Virus ändern, spricht man von einer neuen 'Variante'". Das schreibt die Virologin Christina Nicolodi in einem Gastbeitrag für den ORF.

Die Krux an den Mutationen

Das passierte im Herbst 2020, als die Virusvarianten B.1.1.7 („britische Variante“) und B.1.351 („südafrikanische Variante“) fast gleichzeitig auf der Bildfläche erschienen. Beide Varianten zeichnen sich durch eine höhere Übertragbarkeit, höhere Viruslast in infizierten Menschen und eine erhöhte Reproduktionszahl aus. Im Dezember 2020 war schließlich noch von einer dritten Variante P.1 die Rede („brasilianische Variante“), die sich bereits ebenfalls in Europa verbreitet hatte.

Die Krux an der Sache ist nun, dass die derzeit zugelassenen Impfstoffe anhand jenes SARS-CoV-2 Typ entwickelt wurden, der zu Beginn der Pandemie zirkulierte. Die vorhandenen Daten zur Sicherheit, Immunogenität und Wirksamkeit der Impfstoffe beziehen sich auf diese Variante. Ändern sich jedoch wie im Falle der britischen, südafrikanischen oder brasilianischen Variante jene Oberflächenproteine, gegen die das Immunsystem antwortet, müssen die Impfstoffe auf ihre Wirksamkeit neu überprüft und bei unzureichender Wirkung weiterentwickelt werden, führt die Expertin weiter aus.

So wird ein Impfstoff produziert

Die Produktion eines Impfstoffes beginnt mit der Analyse der Erbinformation des Virus. Es wird jener Teil des Erbguts untersucht, der die Information jenes Proteins beinhaltet, das eine Bildung von Antikörpern im Körper bewirkt. Im Fall des Coronavirusist es das so genannte Spike-Protein an der Oberfläche.

Zur Herstellung von mRNA-Impfstoffen wie Biontch/Pfizer wird der Teil der Erbinformation des SARS-CoV-2-Virus synthetisch hergestellt, der Information für das Spike-Protein beinhaltet. Im Fall neuer Varianten wird zur Anpassung eines bestehenden Impfstoffes die Erbinformation für das mutierte Spike-Protein synthetisiert.

Bei Vektorimpfstoffen wie AstraZeneca wird  auch jener mutierte Teil der Virus-Erbinformation, der die Information für das Spike-Protein beinhaltet, im Labor hergestellt, jedoch in Form von DNA. Anschließend wird diese DNA in das Erbgut eines Trägervirus integriert. Im Unterschied zum RNA-haltigen SARS-CoV-2 liegt das Erbgut des Vektors hier somit als DNA vor. In weiterer Folge wird das Vektorvirus mit der Information für den Zusammenbau des mutierten Spike-Proteins in Zellkultur vermehrt und anschließend aufgereinigt.

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