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Anpassung von mRNA-Impfstoffen an SARS-CoV-2-Varianten

Zukünftig entstehende SARS-CoV-2-Varianten könnten dazu führen, dass bereits zugelassene Impfstoffe angepasst werden müssen. Bei mRNA-Impfstoffen ließe sich dies innerhalb weniger Monate realisieren.

Viren können sich sowohl kontinuierlich als auch sprunghaft verändern. Das kann dazu führen, dass bestehende Impfstoffe angepasst werden müssen. Im Fall der Grippe, auch Influenza genannt, wird aus diesem Grund jedes Jahr ein angepasster Impfstoff entwickelt und zugelassen, der gegen die jeweils zu erwartenden neuen Virusvarianten wirkt.

Virusmutationen

Auch seit dem ersten Ausbruch von SARS-CoV-2 in China verbreiten sich weltweit Varianten des ursprünglichen Virus, beispielsweise die SARS-CoV-2-Variante Alpha (B.1.1.7). Inzwischen ist in vielen Teilen der Welt die Delta-Variante (B.1.617.2) vorherrschend oder auf dem Vormarsch (Virusvarianten). Nach derzeitigen Erkenntnissen sind bislang die meisten in Deutschland zugelassenen Impfstoffe auch gegen diese und weitere bekannte Varianten ausreichend wirksam.1

Doch es ist nicht ausgeschlossen, dass künftige Mutationen weitere stark veränderte Virusvarianten hervorbringen (Video: Mutationen und Virusvarianten). Mutationen sind Veränderungen im Viruserbgut. Bei einer Infektion mit einer solchen SARS-CoV-2-Variante könnte die Immunreaktion geimpfter Personen abgeschwächt sein oder ganz ausbleiben.
 

Veränderungen am Spike-Protein des Virus

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Die bislang bekannten Varianten von SARS-CoV-2 weisen Mutationen im Viruserbgut auf. Dies betrifft auch den Abschnitt, der den Bauplan des Spike-Proteins enthält. Dieses Protein sitzt wie ein Stachel auf SARS-CoV-2 und ermöglicht dem Virus das Eindringen in die Körperzellen. Die Informationen zu diesem Protein werden von den derzeit zugelassenen COVID-19-Impfstoffen genutzt, um eine Immunantwort des Körpers hervorzurufen (Video: Die Immunisierung). Obwohl die aktuellen Virusvarianten Mutationen am Spike-Protein aufweisen, lösen die COVID-19-Impfstoffe eine ausreichende Immunantwort aus (Video: Der Impfschutz). 

Produktion

Sollte sich die Wirksamkeit der COVID-19-Impfstoffe erheblich verringern, da an entscheidenden Stellen im Bauplan des Spike-Proteins weitere Mutationen stattgefunden haben, wäre es im Fall der mRNA-Impfstoffe möglich, die bestehenden Impfstoffe innerhalb weniger Monate entsprechend anzupassen (Video: Die Anpassung der mRNA-Impfstoffe an Virusvarianten). Ein Weg bestünde darin, die Bauplankopien zum ursprünglichen Spike-Protein in den mRNA-Impfstoffen durch die neuen Bauplankopien der entsprechenden Variante zu ersetzen. Somit müsste kein vollkommen neuer Impfstoff entwickelt werden, stattdessen würden nur die entscheidenden Stellen in der mRNA des Impfstoffs angepasst. Impfstoffhersteller und Forschung diskutieren derzeit auch, mehrere Varianten des Spike-Proteins gleichzeitig in COVID-19-mRNA-Impfstoffe zu integrieren.

Schnelle Umstellung bei mRNA-Impfstoffen

Studiendauer

Zumindest bei mRNA-Impfstoffen kann eine Umstellung innerhalb von 6 Wochen erfolgen. Innerhalb weiterer 6 Wochen ist die Herstellung von Millionen Impfdosen möglich.2 mRNA-basierte Impfstoffe gelten daher als die Technologie der Zukunft, gerade im Hinblick auf Pandemien. Sie lassen sich vergleichsweise schnell entwickeln und zeitnah in großen Mengen herstellen (Artikel: mRNA-Impfstoffe durchlaufen alle ZulassungsschritteVideo: Die Produktion von mRNA-Impfstoffen). Die EU-Kommission hat für die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) bereits die Weichen gestellt, um auch die Zulassung angepasster Impfstoffe zu beschleunigen. 

Mutationen unter ständiger Beobachtung

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Um möglichst schnell auf neue Varianten von SARS-CoV-2 reagieren zu können, müssen die Mutationen ständig beobachtet werden. Dies geschieht, indem positive COVID-19-Testproben im Labor untersucht werden. In Deutschland werden diese Daten an das Robert Koch-Institut (RKI) übermittelt, wo sie gesammelt und ausgewertet werden.

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