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Erstens beeindruckende Impfstoffe gegen Covid. Als nächstes: Die Grippe.

Während die Welt mit Covid-19 zu kämpfen hat, wird der Influenza heutzutage nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt. Aber die weltweiten Auswirkungen der Grippe sind erschütternd: jedes Jahr drei bis fünf Millionen schwere Erkrankungen und bis zu 650.000 Todesfälle. Alle paar Jahrzehnte schwappt ein neuer Grippestamm von Tieren über und führt zu einer Pandemie.

Die tödliche Zahl der Influenza ist umso bemerkenswerter, wenn man bedenkt, dass wir seit acht Jahrzehnten Impfstoffe gegen sie haben. Aber sie bleiben mittelmäßig. Eine Grippeimpfung ist nur für eine Grippesaison gut und ihre Wirksamkeit liegt in der Regel zwischen 40 und 60 Prozent. In manchen Jahren sind es nur 10 Prozent.

Aber in den nächsten Jahren könnte eine neue Generation hochwirksamer Grippeimpfstoffe entstehen, die auf derselben mRNA-Technologie basieren, die Hunderte Millionen Menschen vor Covid-19 geschützt hat.

Während herkömmliche Grippeimpfstoffe über Monate in Hühnereiern gezüchtet werden, werden mRNA-Impfstoffe relativ schnell von Grund auf neu hergestellt. Theoretisch können sie durch ihre schnellere Produktion besser an die Grippestämme jeder Saison angepasst werden. Und wenn sie Menschen injiziert werden, können sie eine stärkere Immunantwort hervorrufen als herkömmliche Grippeimpfstoffe.

Zwei Unternehmen – Moderna, das Biotech-Unternehmen aus Massachusetts, das einen der zugelassenen mRNA-Impfstoffe für Covid-19 herstellte, und Sanofi, ein französischer Impfstoffhersteller – begannen diesen Sommer mit Versuchen für mRNA-Grippeimpfstoffe. Pfizer und BioNTech, die Unternehmen, die den anderen mRNA-Covid-19-Impfstoff hergestellt haben, haben letzten Monat ihre eigene Grippestudie gestartet. Und Seqirus, ein in England ansässiger Impfstoffhersteller, plant, Anfang nächsten Jahres einen weiteren mRNA-Impfstoff gegen die Grippe zu testen.

Niemand kann mit Sicherheit sagen, wie gut einer dieser vier saisonalen Grippeimpfstoffe ausfallen wird, aber viele Experten sind optimistisch. Und später könnte die mRNA-Technologie auf die Herstellung von Impfstoffen zugeschnitten werden, die jahrelang gegen eine Vielzahl von Influenzastämmen wirken.

„Ich bin mehr als gespannt auf die Zukunft der Grippeimpfung“, sagte Jenna Bartley, Immunologin an der University of Connecticut.

Nicht gut genug

Während der Grippepandemie von 1918 in Pueblo, Colorado, stellten sich Menschen für einen Impfstoff zusammen. Die Impfstoffe wurden fälschlicherweise gegen Bakterien entwickelt, nicht gegen das Grippevirus, das 15 Jahre lang nicht entdeckt wurde. Kredit. . . Vintage Space/Alamy

Die Grippepandemie von 1918 war die schlimmste in der modernen Geschichte, bei der zwischen 50 Millionen und 100 Millionen Menschen ums Leben kamen. Als die Zahl der Todesopfer anstieg, reagierten die Ärzte, indem sie Tausende von Menschen mit einer Reihe experimenteller Impfstoffe impften. Keiner von ihnen hat funktioniert.

Wissenschaftler glaubten damals fälschlicherweise, dass Krankheiten durch Bakterien und nicht durch Viren verursacht werden. Dieser Fehler führte dazu, dass sie Impfstoffe aus den Mikroben herstellten, die sie im Auswurf von Grippepatienten sammelten. Die Impfstoffe waren nutzlos, um eine Immunabwehr gegen die Viruserkrankung aufzubauen.

Erst 1933 isolierten britische Virologen das Influenzavirus und machten es endlich möglich, einen wirksamen Impfstoff zu entwickeln. Forscher injizierten Grippeviren in Hühnereier, wo sie sich vermehrten. Nachdem sie die neuen Viren extrahiert und gereinigt hatten, töteten sie sie mit Chemikalien und injizierten die inaktivierten Viren in die Menschen.

Die Vereinigten Staaten lizenzierten 1945 den ersten kommerziellen Grippeimpfstoff. Der mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Virologe Wendell Stanley begrüßte den Meilenstein und erklärte, dass der Impfstoff verhindern würde, dass die Grippe jemals wieder „einer der großen Zerstörer menschlichen Lebens“ werde. ”

Aber der Impfstoff entsprach nicht ganz den Hoffnungen von Dr. Stanley. Influenza hat es mit einer unglaublichen Mutationskraft überlistet.

Während einer Influenza-Infektion beginnen Zellen in unseren Atemwegen, das Genom des Virus zu kopieren, sodass es sich vermehren kann. Der Kopiervorgang führt zu vielen genetischen Fehlern. Manchmal ermöglichen diese Mutationen es dem Virus, der durch einen Impfstoff angespornten Immunantwort des Körpers zu entkommen.

Grippeviren haben auch einen anderen Weg zu einer schnellen Evolution. Wenn zwei Arten von Grippeviren dieselbe Zelle infizieren, kann sie ein genetisches Hybrid produzieren, das der durch Impfung ausgelösten Immunität noch erfolgreicher entgehen kann.

Diese außergewöhnliche Fähigkeit zur Veränderung erklärt auch, warum in einer einzigen Grippesaison mehrere Grippestämme zirkulieren und im folgenden Jahr neue Grippestämme zur Dominanz aufsteigen können.

„Das Grippevirus ist mangels eines besseren Wortes nur ein Idiot“, sagte Dr. Bartley.

Impfstoffhersteller haben darauf reagiert, indem sie bis zu vier verschiedene Stämme in ihre jährlichen Formulierungen aufgenommen haben. Da die Herstellung von Impfstoffen in Hühnereiern jedoch ein so langsamer Prozess ist, müssen Wissenschaftler mehrere Monate vor einer Grippesaison auswählen, welche Stämme sie aufnehmen sollen, was oft zu einem Missverhältnis führt, wenn das formwandelnde Virus tatsächlich eintrifft.

„Es ist ein fundiertes Ratespiel“, sagte Dr. Alicia Widge, Immunologin am Vaccine Research Center des National Institutes of Health. „Wir holen das Virus immer ein. ”

Ein Techniker markierte 2009 Eier, um sie für die Herstellung von H1N1-Grippeimpfstoffen in Wuhan, China, vorzubereiten. Kredit. . . China Daily/Reuters

Zwischen 2004 und 2019 reichte die Wirksamkeit des Grippeimpfstoffs von 60 bis 10 Prozent. Aber selbst dieser bescheidene Schutz bringt viele Vorteile, denn jedes Jahr erkranken so viele Menschen an der Grippe. Der Impfstoff senkt nicht nur die Wahrscheinlichkeit einer Ansteckung, sondern verringert auch die Wahrscheinlichkeit, dass Grippekranke ins Krankenhaus müssen.

In der Grippesaison 2018/19 verhinderte der Grippeimpfstoff – mit einer Wirksamkeit von nur 29 Prozent – ​​allein in den USA schätzungsweise 4,4 Millionen Krankheiten, plus 58.000 Krankenhauseinweisungen und 3.500 Todesfälle, laut einer Studie.

Wenn Wissenschaftler robustere Grippeimpfstoffe herstellen könnten, könnten sie möglicherweise Tausende von zusätzlichen Leben retten.

„Unter dem Strich sind die Grippeimpfstoffe, die wir haben, nicht gut genug“, sagte Nicholas Heaton, Virologe an der Duke University School of Medicine.

Immunfabriken

In den 1990er Jahren gingen einige Forscher einen völlig neuen Weg und stellten Grippeimpfstoffe aus mRNA her.

Die Idee hinter der Technologie war radikal anders als der Henne-Ei-Ansatz. Tatsächlich würden die neuen Schüsse die eigenen Zellen der Menschen in Impfstofffabriken verwandeln.

Wissenschaftler würden ein mRNA-Molekül mit den Anweisungen zur Herstellung eines Influenza-Proteins herstellen und es dann in Zellen einbringen. Diese Zellen würden dann Kopien des viralen Proteins erstellen, von denen einige auf ihrer Oberfläche landen würden. Vorübergehende Immunzellen würden die fremden Proteine ​​erkennen und mit einer Abwehr gegen das Virus reagieren.

1993 führte ein Team französischer Wissenschaftler die ersten Experimente mit einem mRNA-Impfstoff gegen die Grippe durch. Die Impfstoffe erzeugten bei Mäusen vielversprechende Reaktionen, waren aber noch primitiv. Zum einen reagierten die Zellen des Tieres manchmal auf die mRNA des Impfstoffs, indem sie sie zerstörten, als gehörte sie einem fremden Feind. Es brauchte mehr als zwei Jahrzehnte zusätzlicher Laborarbeit, bis mRNA-Impfstoffe für Versuche am Menschen bereit waren.

Der Hauptsitz von Moderna in Cambridge, Massachusetts. Kredit. . . Tony Luong für die New York Times

Als Moderna 2010 gegründet wurde, um mRNA-Impfstoffe in die Klinik zu bringen, war die Grippe eine der ersten Krankheiten, die man bekämpfte. Das Unternehmen begann mit Impfstoffen gegen zwei Grippestämme, die normalerweise Vögel infizierten, aber manchmal Menschen krank machten – genau die Art von Viren, die neue Pandemien auslösen könnten.

Ihre ersten klinischen Studienergebnisse im Jahr 2016 waren ermutigend. Die Freiwilligen produzierten Antikörper gegen die Viren, hatten aber auch Nebenwirkungen wie Fieber und Müdigkeit. Die Ergebnisse spornten Moderna an, eine neue Fabrik in Norwood, Massachusetts, zu bauen, in der das Unternehmen große Mengen an mRNA für weitere klinische Studien herstellen könnte.

Das Unternehmen begann mit der Entwicklung eines neuen Grippeimpfstoffs, und zwar eher gegen saisonale Influenza als gegen Pandemien. Und die Forscher arbeiteten daran, die Nebenwirkungen des Impfstoffs weniger schwerwiegend zu machen.

„Sie möchten, dass sich die Leute wohl fühlen, wenn sie in CVS schlendern und ihre Spritze bekommen, und sich keine Sorgen über unerwünschte Ereignisse machen“, sagte Rose Loughlin, Vizepräsidentin für Forschungs- und Entwicklungsstrategie bei Moderna.

Aber dann Anfang 2020, gerade als sie hofften, einen neuen Grippeversuch starten zu können, mussten die Wissenschaftler den Plan auf Eis legen. In China explodierte ein neues Coronavirus.

Combo-Aufnahmen

Im Laufe des nächsten Jahres hat Moderna in Rekordgeschwindigkeit einen Covid-mRNA-Impfstoff hergestellt und getestet. Und sein Schuss war wie der seines Hauptkonkurrenten Pfizer-BioNTech bemerkenswert schützend, mit einer Wirksamkeitsrate von rund 95 Prozent.

Der Erfolg der mRNA-Impfstoffe bescherte beiden Unternehmen enorme Einnahmen. Der Pfizer-BioNTech-Impfstoff ist auf dem besten Weg, das meistverkaufte Medikament aller Zeiten zu werden. Und die Marktkapitalisierung von Moderna stieg seit Beginn der Pandemie um das 19-fache auf rund 123 Milliarden US-Dollar.

Auf der mRNA-Welle reiten diese Unternehmen zusammen mit Sanofi und Seqirus zu saisonalen Grippeprojekten.

Jean-François Toussaint, Leiter der globalen Forschung und Entwicklung bei Sanofi Pasteur, warnte davor, dass der Erfolg von mRNA-Impfstoffen gegen Covid keine ähnlichen Ergebnisse für Influenza garantiert.

„Wir müssen bescheiden sein“, sagte er. „Die Daten werden uns sagen, ob es funktioniert. ”

Einige Studien deuten jedoch darauf hin, dass sich mRNA-Impfstoffe als wirksamer erweisen könnten als herkömmliche. In Tierstudien scheinen mRNA-Impfstoffe eine breitere Abwehr gegen Influenzaviren zu bieten. Sie veranlassen das Immunsystem der Tiere, Antikörper gegen das Virus zu bilden, und trainieren Immunzellen, um infizierte Zellen anzugreifen.

mRNA-Antigen-Design und -Screening bei Translate Bio in Lexington, Massachusetts. Kredit. . . Sanofi

Aber vielleicht am wichtigsten für die Grippe ist, dass mRNA-Impfstoffe schnell hergestellt werden können. Die Geschwindigkeit der mRNA-Herstellung kann es Impfstoffherstellern ermöglichen, einige zusätzliche Monate zu warten, bevor sie die zu verwendenden Influenzastämme auswählen, was möglicherweise zu einer besseren Übereinstimmung führt.

„Wenn Sie jedes Jahr 80 Prozent garantieren könnten, wäre das meiner Meinung nach ein großer Vorteil für die öffentliche Gesundheit“, sagte Dr. Philip Dormitzer, Chief Scientific Officer von Pfizer.

Die Technologie erleichtert es Herstellern von mRNA-Impfstoffen auch, Kombinationsspritzen zu erstellen. Neben mRNA-Molekülen für verschiedene Influenza-Stämme können sie auch mRNA-Moleküle für ganz unterschiedliche Atemwegserkrankungen hinzufügen.

Bei einer Präsentation für Investoren am 9. September teilte Moderna die Ergebnisse eines neuen Experiments mit, bei dem Forscher Mäuseimpfstoffe verabreichten, die mRNAs für drei Atemwegsviren kombinierten: saisonale Grippe, Covid-19 und einen verbreiteten Erreger namens Respiratory Syncytial Virus oder RSV. Die Mäuse produzierten hohe Antikörperspiegel gegen alle drei Viren.

Andere Forscher haben nach einem universellen Grippeimpfstoff gesucht, der Menschen viele Jahre lang schützen könnte, indem er ein breites Spektrum von Grippestämmen abwehrt. Anstelle einer jährlichen Impfung benötigen die Menschen möglicherweise nur alle paar Jahre eine Auffrischung. Im besten Fall wirkt eine Impfung sogar ein Leben lang.

An der University of Pennsylvania entwickelt ein Forscherteam um Norbert Pardi mRNA-Impfstoffe, die Proteine ​​von Influenzaviren kodieren, die nur selten mutieren. Tierversuche deuten darauf hin, dass diese Impfstoffe von Jahr zu Jahr wirksam bleiben könnten.

Obwohl Moderna derzeit nicht an einem universellen Grippeimpfstoff arbeitet, „ist es absolut etwas, an dem wir für die Zukunft interessiert wären“, sagte Dr. Jacqueline Miller, Leiterin der Infektionsforschung des Unternehmens.

Auch wenn mRNA-Grippeimpfstoffe die Erwartungen erfüllen, werden sie wahrscheinlich noch einige Jahre brauchen, um eine Zulassung zu erhalten. Versuche mit mRNA-Grippeimpfstoffen werden nicht die enorme staatliche Unterstützung erhalten, die Covid-19-Impfstoffe haben. Die Aufsichtsbehörden werden ihnen auch nicht erlauben, eine Notfallgenehmigung zu erhalten. Die saisonale Grippe ist kaum eine neue Bedrohung und kann bereits mit zugelassenen Impfstoffen bekämpft werden.

Die Hersteller müssen also den längeren Weg zur vollen Zulassung gehen. Wenn die frühen klinischen Studien gut verlaufen, müssen die Impfstoffhersteller dann zu groß angelegten Studien übergehen, die sich möglicherweise über mehrere Grippesaisons erstrecken müssen.

„Es sollte funktionieren“, sagte Dr. Bartley von der University of Connecticut. „Aber das ist natürlich der Grund, warum wir Forschung betreiben – um sicherzustellen, dass ‚sollte‘ und ‚macht‘ dasselbe sind. ”

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