Wie Impfstoffe noch besser werden

Viele der verfügbaren Impfstoffe wurden und werden durch die Pathogene selbst gewonnen. Beispielsweise werden nach wie vor Masern- und Mumpsviren in Hühnerembryozellen gezüchtet oder Influenzaviren in befruchteten Hühnereiern vermehrt.

Als Alternative für befruchtete Hühnereier können Zellkulturen zur Anzucht von Influenzaviren verwendet werden. Mit Flucelvax® Tetra ist seit 2018 ein Impfstoff auf dem Markt, der aus MDCK-Zellen (Madin Darby Canine Kidney) gewonnen wird (8). Damit entfällt das Problem, dass Personen mit einer Allergie gegen Hühnereiweiß nicht gegen Influenza geimpft werden können.

Seit 1987 werden vermehrt Antigene von Pathogenen rekombinant in Zellkulturen hergestellt. Den Anfang machte der Impfstoff gegen HBV, gefolgt von Vakzinen gegen Cholera, Humane Papillomaviren (HPV), Meningokokken B, Herpes zoster, Influenza und SARS-CoV-2. Bei den rekombinant exprimierten Oberflächenproteinen von HBV und HPV zeigte sich zudem, dass sie sich unter bestimmten Bedingungen spontan zu sogenannten Virus-ähnlichen Partikeln zusammenlagern (VLP, virus-like particles). Dadurch induzieren diese Antigene eine deutlich bessere Immunantwort.

Mit Supemtek® Tetra ist seit 2020 ein Influenza-Impfstoff zugelassen, für den die Hämagglutinin-Proteine der empfohlenen Stämme mithilfe eines Baculovirus-Expressionssystems rekombinant in einer Insektenzelllinie produziert werden; diese stammt aus Sf9-Zellen des Eulenfalters Spodoptera frugiperda (9). Dies beschleunigt und erleichtert die Herstellung der jährlich anzupassenden Grippe-Impfstoffe.

Attenuierte Virusimpfstoffe können gelegentlich rückmutieren und wieder voll infektiös werden. Besonders auffällig ist dies bei der oralen Polio-Vakzine (OPV).

Zweifellos brachte die weltweit recht einfach umsetzbare und sehr preisgünstige Schluckimpfung den Durchbruch: Die Kinderlähmung ist fast ausgerottet! Im Vergleich zum inaktivierten Impfstoff (IPV), der immer in Kombination mit anderen Antigenen intramuskulär appliziert wird, kann sich OPV im Darm vermehren und sorgt dort für eine mukosale Immunität. Dadurch wird die Ansteckung weiterer Personen verhindert (10). Anstelle der Wildtypviren waren in den letzten Jahren immer wieder zirkulierende Vakzin-abhängige Polioviren (cVDPV, circulating vaccine-derived poliovirus) für Erkrankungsfälle verantwortlich.

Die Mutationen, die zur Attenuierung des Poliovirus geführt haben, sind gut charakterisiert. Außerdem sind diejenigen Stellen bekannt, die anfällig für eine Rückmutation sind.

Durch kleinere Veränderungen des Virusgenoms konnte nun ein genomisch stabiler Stamm generiert werden, der seine Sicherheit und Wirksamkeit in einer Phase-III-Studie gezeigt hat. Die WHO hat dem neuen Impfstoff nOPV als wichtiges Mittel zur Eradikation der Kinderlähmung bereits eine Präqualifikation zugesprochen (11).