Wie funktioniert ein mRNA-Impfstoff?

geschrieben von Yvonne B.

Seit nunmehr Februar/März 2020 ist SARS-CoV-2, COVID, Corona oder wie wir es auch alle nennen wollen, in aller Munde. Was erst als Epidemie eingeschätzt wurde, entwickelte sich rasend schnell zur Pandemie.

Weltweit wurden die Krankenhausbetten, vor allem aber die Intensivbetten inklusive Sauerstoffversorgung, knapp und der Wettlauf gegen die steigenden Todeszahlen begann.

Mit unterschiedlichsten Maßnahmen versuchten einzelne Nationen, die Lage in den Griff zu bekommen, teilweise mit nur mäßigem Erfolg.

Bald wurden die Rufe nach einem Impfstoff laut. Obwohl wir vor allem in den letzten Jahren impfmüde geworden sind und die Kritiker gefühlt immer lauter schreien als die Befürworter. So beschlich einen das Gefühl, dass ein Impfstoff der einzige Ausweg aus Lockdown, Homeschooling, Distance Learning, Maskentragen und Abstand halten, eben aus der Pandemie sei.

Und ohne spoilern zu wollen: Diese zum Jahresende immer noch andauernde Pandemie bekommen wir nur annähernd in den Griff mit Hilfe eines Impfstoffes.

Über 200 Firmen gingen bereits im Februar – nachdem SARS-CoV-2 aus einem Patienten in China isoliert wurde – an den Start, um einen wirksamen Impfstoff zu entwickeln. Der große Vorteil war, das Corona-Viren kein Neuland sind, seit Jahrzehnten wird dazu Forschung betrieben und eine sich an der Oberfläche des Virus befindliche Struktur war wohlweislich bekannt, eine Immunantwort auszulösen. Das so genannte Spike-Protein ist jenes, welches an Zellen andockt [man kann sich das so vorstellen als wäre das Spike-Protein der Schlüssel am Virus, der über ein passendes Schloss, einen so genannten Rezeptor, in die Zelle eindringen kann, um diese dann für seine eigenen Zwecke zu benutzen].

Einen mRNA-Impfstoff gab es bislang zwar nicht am Markt, aber geforscht wurde daran natürlich auch nicht erst seit 2020. Und somit war es die logische Konsequenz, dass hier die schnellste Variante ein mRNA-Impfstoff ist. Die Herstellung auf dem herkömmlichen Weg würde einfach zu viel Zeit in Anspruch nehmen.

Die Impfstoffherstellung erfolgte dann in Rekordzeit. Einige wenige namenhafte Firmen haben sich an der Spitze abgesetzt. Es gab immer wieder Rückschläge in den klinischen Studien, aber man verlor das Ziel nie aus den Augen.

Und so ist es nun soweit, dass Ende 2020/Anfang 2021 der Impfstoff bereits zugelassen werden kann.

Großbritannien geht sogar soweit, dass sie in KW50, also bereits kommende Woche, mit dem Impfen starten.

Solche neuen Technologien und die rasante Entwicklung werfen natürlich Fragen auf und rufen die Skeptiker und Verschwörungstheoretiker auf den Plan. Mir stellen sich teilweise die Nackenhaare auf, wenn ich lese und sehe, was für wilde Theorien in sozialen Medien kursieren.

Und hier komme ich nun ins Spiel. Dank Nina darf ich euch ganz sachlich und hoffentlich verständlich das Prinzip eines mRNA-Impfstoffes näherbringen.

Beginnen wir aber beim Anfang.

Die Zelle ist die kleinste Einheit eines Lebewesens. Innerhalb einer Zelle sind viele Bestandteile, aber konzentrieren wir uns einfach auf Proteine, Erbinformation (=DNA) und den Zellkern und das Zytoplasma.

Der Zellkern enthält den Großteil unserer Erbinformation.

Ein Teil der im Zellkern enthaltenen DNA wird in mRNA umgeschrieben, dieser Schritt heißt Transkription, und so aus dem Zellkern über Poren in das Zytoplasma der Zelle exportiert. MRNA steht nämlich für messengerRNA, also Boten-RNA. Im Zytoplasma wird dann diese mRNA mit Hilfe von Ribosomen in Proteine umgeschrieben. In welches Protein hängt davon ab, welche Information auf dem mRNA-Strang codiert ist.

Und hier steigen wir nun mit SARS-CoV-2 ein.

Würde man einen herkömmlichen Impfstoff herstellen, so würde das Virus die gesamte Maschinerie im Zytoplasma dafür nutzen, um aus dessen viraler mRNA alle nötigen Proteine herstellen zu lassen, um daraus neue Viruspartikel zu generieren.

Viel klüger ist es aber natürlich, wenn man nicht den gesamten Virus (als Totimpfstoff oder abgeschwächten Lebendimpfstoff) impft, sondern einfach nur ein Teilstück.

In diesem Fall das zuvor schon erwähnte Spike-Protein..

Dieses Spike-Protein wird hierfür noch in eine Doppellipidschicht gepackt. Dadurch erst kann die mRNA von der menschlichen Zelle in das Zytoplasma aufgenommen werden. Und hier beginnt nun der Prozess, bei dem die Maschinerie des Zytoplasmas genutzt wird, indem die auf der viralen mRNA enthaltene Information zum Spike-Protein in ein Protein umgeschrieben wird. Und eben nur dieses Protein und nicht alle weiteren Proteine, um ein neues Viruspartikel herstellen zu können.

Wichtig hierbei ist die richtige Faltung des Proteins und das es immunogen ist, also eine Immunantwort hervorruft.

Die Studienergebnisse sind vielversprechend. Eine breite und differenzierte Immunantwort kann hervorgerufen werden.

Die Administration des Vakzins erfolgt wie bei herkömmlichen Impfstoffen. Der große Unterschied zu bisher genutzten Technologien ist, dass nicht der Virus selbst im Labor hochgezüchtet werden muss. Das ist nämlich zeitaufwendig. Man nutzt eben nur einen Teil der Information des Virus und schleust diesen in die Zelle, nicht aber in den Zellkern ein.

Somit findet der langwierige Part der Generierung nicht im Labor statt sondern im Körper. That’s it.

Und um auch noch dem letzten Kritiker den Wind aus den Segeln zu nehmen, die Zelle hat Kontrollmechanismen: mRNA ist sehr instabil und wird nach kürzester Zeit im Zytoplasma abgebaut.

Also wir werden weder von innen heraus umprogrammiert, noch kommt die Zombie Apokalypse. 

Zum Schluss aber noch ein paar persönliche Zeilen von mir, die mir wichtig sind.

Niemand mag sich impfen lassen, alle wollen davon profitieren.

Das Nicht-Impfen mag für einen selbst – solange man nicht zu einer Risikogruppe gehört – keine schwerwiegenden Konsequenzen haben, aber möglicherweise für die Mama, die eine Chemotherapie durchmacht, die Schwester die keinen Titer aufbaut, den eigenen Sohn mit einer Autoimmunerkrankung. Also all jene die auf die Herdenimmunität angewiesen sind. Somit ist es die Entscheidung jedes Einzelnen, mit möglichen Konsequenzen für Andere zu leben.

Daher sollte die Entscheidung wohl überlegt sein.

Bis allerdings tatsächlich ausreichend Dosen weltweit verfügbar sind wird es noch dauern. Auch die Distribution wird Wochen, wenn nicht Monate in Anspruch nehmen.

ME: Yvonne B, auf Instagram als @zirkus.direktorin unterwegs, um unaufgeregt und objektiv über Impfstoffe aufzuklären. Seit 10 Jahren in der Pharmabranche tätig, speziell in der Impfstoffforschung, bzw. -entwicklung. 

Autor: mamaaempf

Mamaaempf ist ein Familienblog aus Hamburg. Nina schüttet ihr Herz aus und berichtet von echten Problemen und süßer Freude. Zwischen Frau sein, Familienglück und Nervenzusammenbrüchen.

7 Kommentare zu „Wie funktioniert ein mRNA-Impfstoff?“

  1. Hallo liebe Yvonne,
    erst einmal vielen Dank, dass du dir die Zeit genommen hast uns das ausführlich zu beschreiben wie das mit der mRNA funktioniert. Leider kann ich mir dies bildlich schwer vorstellen, obwohl ich 9 Jahre Biologieunterricht geniessen konnte. Wenn du weißt ob es zu sowas ein Video gibt, würde ich mich freuen, wenn du es über Nina nachreichen könntest.

    Liebe Grüße!

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    1. Hallo! Ich schaue gerne mal ob ich was finde. Ansonsten – falls du auf Instagram bist – schau doch gerne mal in meinen Highlights. Dort habe ich versucht mit meinen kümmerlichen Zeichenkünsten alles bildlich zu erklären.

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  2. Danke für den Text, den sich allerdings ein kleiner Fehler eingeschlichen hat. Das Umschreiben von DNA in mRNA nennt man Transkription. Translation ist Der nächste Schritt, also Proteinsynthese an den Ribosomen.

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    1. Danke dafür! Hatte es erst richtig, aber dann hat sich irgendwie der Fehlerteufel eingeschlichen. Mit Baby am Arm sollte man nicht Korrekturlesen ;-)…

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