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Hitzeschock-Proteine

Verunreinigungen in Astra-Zeneca-Impfstoff gefunden

Ein Team der Universitätsmedizin Ulm hat drei Chargen des vektorbasierten Impfstoffs Vaxzevria® auf Verunreinigungen untersucht – und ist fündig geworden. Die enthaltenen menschlichen und viralen Proteine könnten mit den Impfreaktionen in Verbindung stehen, vermuten die Forscher und haben Verbesserungsvorschläge für Herstellung und Qualitätssicherung.
Daniela Hüttemann
26.05.2021  15:30 Uhr

Das Team um Professor Dr. Stefan Kochanek, Leiter der Abteilung Gentherapie der Ulmer Universitätsmedizin, untersuchte drei Chargen des Covid-19-Impfstoffs von Astra-Zeneca mit biochemischen Methoden und Proteomanalysen, heißt es in einer aktuellen Pressemitteilung der Universität Ulm. Neben Proteinen des adenoviralen Vektors, aus dem der Impfstoff besteht, fanden die Forscher dabei auch beträchtliche Mengen menschlicher Proteine sowie regulatorischer viraler Proteine, die nicht Teil des Impfstoffs sind. Zudem verglichen sie die Vaxzevria-Proben mit einem eigenen Adenovirus-Vektor (HAdV-C5-EGFP), der mittels Ultrazentrifugation aufgereinigt war.

»Das Bandenmuster im Proteingel hat sich in den beiden Proben deutlich unterschieden: Im Vergleich zu dem eigenen Adenovirus-Vektor wiesen die Astra-Zeneca-Proben deutlich mehr Proteinbanden auf, die nicht durch den adenoviralen Impfstoff erklärbar waren«, berichtet Kochanek. Daraufhin überprüften die Forscher den Proteingehalt der Vaxzevria-Impfstoffchargen. Theoretisch hatten sie dort 12,5 µg Proteingehalt pro Impfdosis erwartet – fanden jedoch in einer genauer untersuchten Charge sogar 32 µg.

Mittels Massenspektrometrie analysierten die Wissenschaftler anschließend, was das für Proteine waren. Etwa die Hälfte sei menschlichen Ursprungs gewesen, darunter Eiweiße aus der menschlichen Zelllinie zur Vektorproduktion. »Insgesamt haben wir mehr als 1000 Proteine in den Chargen detektiert: Die Mehrzahl dürfte keine negativen Auswirkungen auf Impflinge haben«, so Kochanek. Jedoch fand sein Team auch Hitzeschock-Proteine (HSP). »Extrazelluläre Hitzeschock-Proteine sind bekannt dafür, dass sie angeborene und erworbene Immunantworten modulieren und bestehende Entzündungsreaktionen verstärken können. Sie wurden zudem auch schon mit Autoimmunreaktionen in Verbindung gebracht«, erklärt der Studienleiter.

In weiteren Studien müsse nun untersucht werden, inwiefern diese Protein-Verunreinigungen die Wirksamkeit des Impfstoffs mindern oder mit der oftmals starken Impfreaktion zeitnah nach der Injektion des Impfstoffs in den Muskel zusammenhängen könnten.

So oder so ist das Ulmer Team der Meinung, die Qualität des Impfstoffs sei verbesserungswürdig. »In der Pharmaindustrie gilt die möglichst weitgehende Entfernung solcher Verunreinigungen aus biotechnologisch hergestellten therapeutischen Proteinen als ein sehr wichtiges Qualitätsmerkmal«, heißt es in der Pressemitteilung. Im Fall des adenoviralen Covid-19-Impfstoffs von Astra-Zeneca reichten die Kontrollen mit den bisher verwendeten Standard-Nachweisverfahren offenbar nicht aus.

Die Ulmer Wissenschaftler empfehlen ergänzende Methoden wie Gel- und Kapillarelektrophoresen sowie massenspektrometrische Untersuchungen. »Die Vielzahl der gefundenen Verunreinigungen, von denen zumindest einige negative Effekte haben könnten, macht es nötig, den Herstellungsprozess und die Qualitätskontrolle des Impfstoffs zu überarbeiten. Dadurch ließe sich neben der Sicherheit womöglich auch die Wirksamkeit des Vakzins erhöhen«, so der Spezialist für Gentherapien.

Die Ergebnisse ihrer Analyse hatten die Forscher heute auf einem Preprint-Server zur Verfügung gestellt. Die Studie durchlaufe zurzeit ein Peer-Review-Verfahren bei einem anerkannten Fachjournal.

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