Nanotechnologie der Covid-19-Vakzinen

Im Gegensatz zu den Covid-19-Impfstoffen von Biontech/Pfizer und Moderna handelt es sich bei der Vakzine von Astra-Zeneca um einen Vektorimpfstoff auf der Basis eines Schimpansen-Adenovirus, der das SARS-CoV-2-Spike-Glykoprotein kodiert (14). Nach der Anwendung wird das S-Glykoprotein lokal exprimiert und stimuliert neutralisierende Antikörper und zelluläre Immunantworten. Der Impfstoff wird in genetisch veränderten, humanen embryonalen Nieren-293-Zellen (HEK, human embryonic kidney) durch rekombinante DNA-Technologie hergestellt. Jedes Mehrdosenbehältnis enthält acht (4 mL Vial) oder zehn Impfdosen (5 mL Vial) zu 0,5 mL, wobei auch hier eine Überfüllung der Vials zur Sicherstellung des Entnahmevolumens vorliegt. Die Impfserie besteht aus zwei separaten Dosen, wobei die zweite Dosis innerhalb von vier bis zwölf Wochen nach der ersten appliziert werden soll.

Der Impfstoff ist im Gegensatz zu den beiden zuvor diskutierten Vakzinen nicht Nanotechnologie-basiert formuliert, sondern stellt eine Adenovirus-Zubereitung in wässriger Dispersion dar (Tabelle 2). Die Virionen zeichnen sich durch ein ikosaedrisches Kapsid im Größenbereich von 80 bis 100 nm aus und können somit als »natürliche Nanotransporter« aufgefasst werden. Sie beinhalten ein doppelsträngiges DNA-Genom, in dem das SARS-CoV-2-Spike-Protein codiert ist. Die Virusdispersion ist mit Histidin gepuffert und mit Natriumedetat, Polysorbat 80 und Magnesiumchlorid stabilisiert.

Weiterhin wurde bei der EMA im Februar 2021 ein Antrag auf vorläufige Zulassung für einen von Janssen-Cilag entwickelten Vektorimpfstoff (Covid-19 Vaccine Janssen, Ad26.CoV2.5) eingereicht. Dieser Impfstoff basiert wie die Vakzine von Astra-Zeneca auf einem adenoviralen Vektor und stellt eine wässrige Virusdispersion unter Verwendung eines Citratpuffers, Ethanol, 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin, Polysorbat 80 und Natriumchlorid dar (18). Der Impfstoff wurde am 11. März 2021 von der EMA für die Anwendung am Menschen zugelassen.