Wie funktionieren mRNA Impfstoffe?
Wie funktionieren mRNA Impfstoffe?
Mit dem Jahreswechsel 2020/2021 wurde sehnlichst der erste Impfstoff gegen SARS-CoV-2 erwartet. Zu Beginn dieses Jahres liefen die ersten Impfungen an und seitdem ist die Bekämpfung des Corona-Virus durch das Injizieren von mRNA-basierten Impfstoffen in vollem Gange. Was genau sind aber mRNA-Impfstoffe und wie funktionieren sie?
Bei einem traditionellen Impfstoff (DNA-Impfstoff) wird das Virus zuerst unschädlich gemacht und dann dem Körper injiziert. Daraufhin reagiert der Körper mit einer Bildung von Abwehrstoffen auf das Virus. Bei mRNA-Impfstoffen wird nicht das Virus selbst, sondern ein kleiner Teil aus dessen Erbguts genutzt.
Kurzer Exkurs
Zuerst sollte geklärt werden, was die mRNA überhaupt ist. RNA ist die Abkürzung für Ribonucleic Acid (auf Deutsch Ribonucleinsäure, RNS) und mRNA steht für messenger-RNA. Die mRNA ist eine einzelsträngige Ribonukleinsäure (RNA), welche durch die Transkription hergestellt wird. Dabei werden die zur Proteinherstellung benötigten Informationen von der DNA in eine mRNA (messenger) umgeschrieben. Die mRNA enthält somit genetische Informationen (messenger) für den Aufbau eines Spike-Proteins (Eiweiß) und ist quasi der Bauplan für einzelne Virusproteine, die auch als Antigene bezeichnet werden.
Ohne Schutzhülle geht’s nicht
Eine mRNA ist sehr empfindlich und muss geschützt werden. Deswegen wird die mRNA mit Lipid-Nanomolekülen (Fettsäuremolekülen) umhüllt, um sie solange zu schützen, bis sie an ihrem Wirkungsort im Körper angekommen ist. Diese Schutzhülle ist auch dafür verantwortlich, bei welcher Temperatur die mRNA-Impfstoffe gelagert und transportiert werden müssen. Umso dünner die Fettschutzhülle, desto kälter ist der Impfstoff zu lagern.
Virushülle als Angriffsstelle
Bei behüllten Viren, wie beispielsweise dem Corona-Virus, wird das Capsid von einer zusätzlichen Membran umgeben, auf welcher sich die Spike-Proteine befinden. Diese ermöglichen dem Virus, in menschliche Zellen einzudringen. Die Virenhülle selbst schützt das Virus vor Einflüssen der Umwelt oder des Immunsystems und ist dementsprechend die Angriffsstelle des mRNA-Impfstoffs.
Nachdem der Impfstoff in den Oberarm gespritzt wurde, beginnt der Körper nach der Anleitung der mRNA, die für den Erreger typischen Oberflächenteile (Spike-Proteine) nachzubauen.
- Menschliche Zellen nehmen die eingehüllte Proteinstruktur auf, worin die mRNA ins Zellplasma entlassen wird
- Ribosomen lesen die mRNA ab und bauen anhand der RNA-Sequenz das Spike-Protein zusammen
- Das fertige Protein verlässt die Zelle
Daraufhin können die Virusproteine (Antigene) das Immunsystem aktivieren und die schützende Immunantwort erzeugen, indem Abwehrstoffe entwickelt werden. Bei einer nachfolgenden Erkrankung an SARS-CoV-2, kann das Immunsystem des Körpers das Antigen wiedererkennen und das Virus gezielt bekämpfen.
Verändert der Impfstoff die menschliche DNA?
Die virale messenger RNA (mRNA) ist ungefährliches Viruserbgut, welches Informationen für die Bestandteile des tatsächlichen Virus trägt. Wichtig dabei ist, dass die mRNA nach kurzer Zeit von den Zellen abgebaut und nicht in DNA umgebaut wird. Die mRNA tritt nicht mit dem menschlichen Erbgut in Kontakt und kann unser Erbgut somit nicht verändern. Es besteht also keinerlei Erkrankungsrisiko, da lediglich der Bauplan verabreicht wird.
Der aktuelle Entwicklungsstand von mRNA-Impfstoffen ist:
- BNT162b2: BioNTech & Pfizer, Deutschland und USA à Zulassung in der EU am 21.12.2020
- mRNA-1273: Moderna, USA à Zulassung in der EU am 06.01.2021
- CVnCoV: CureVac, Deutschland à Zulassung erwartet in Q2 2021
Wir sind stolz, dass wir BioNTech über den Zeitraum der Impfstoffentwicklung unterstützen konnten und werden das auch nachfolgend tun. Es ist eine große Ehre, erfolgreich am „Projekt Lightspeed“ mitwirken und einen wichtigen Beitrag leisten zu dürfen. Mehr dazu und wie wir als zuverlässiger Partner im Kampf gegen Covid-19 eine dauerhate Lieferfähigkeit für unsere Bestandskunden im Reinraum sicherstellen konnten, lesen sie hier.
Die bisherigen Erfahrungen zeigen, dass die neuen mRNA-basierten Impfstoffe sehr gut wirksam und ähnlich verträglich sind wie andere Impfstoffe.
Ein ebenfalls bereits zugelassener Impfstoff ist der hAdOx1 nCoV-19 (AZD1222) von AstraZeneca Life Science / Oxford University, UK. Dieser ist allerdings kein mRNA-basierter Impfstoff, sondern ein Vektorviren-Impfstoff. Dieser basiert auf einem Adenovirus, das sich nicht in menschlichen Zellen vermehren kann.
Quelle:
- Biontech.de
- faszinationchemie.de