Nasenspray-Impfstoff gegen Corona – Ist das die Zukunft der COVID-Impfung?

Eigentlich scheint die Corona-Pandemie, die die Welt seit drei Jahren im Griff hatte, fast der Vergangenheit zu gehören. Aber es wird immer wieder vor neuen Mutationen gewarnt, die eine neue Welle auslösen können. Deshalb ist es wichtig, weiter nach geeigneten Impfstoffen zu forschen, um die Ausbreitung des Virus zu verlangsamen und das Immunsystem gegen Covid-19 zu stärken. Eine vielversprechende Variante sind nasale Impfstoffe, die über die Nase verabreicht werden und das Virus direkt an der Eintrittspforte des Körpers bekämpfen sollen.

Seit dem Ausbruch der Corona-Pandemie arbeiteten Forschende an Impfstoffen, die über die Nase verabreicht werden und die Schleimhäute von Nase, Mund, Rachen und Lunge gegen das Virus schützen sollen. Jetzt haben Berliner Wissenschaftler einen abgeschwächten Lebendimpfstoff gegen SARS-CoV-2 entwickelt, der nasal verabreicht wird. Die Ergebnisse ihrer Forschung haben die Wissenschaftler im Fachjournal „Nature Microbiology“ veröffentlicht. Dabei haben sie u.a. erklärt, wie dieser Impfstoff eine stärkere Immunität erzeugt als Impfstoffe, die in den Muskel injiziert werden. Schließlich ähnelt eine Impfung per Nasenspray stärker dem natürlichen Verlauf einer Infektion mit Atemwegserregern als eine Spritze in einen Muskel.

Abgeschwächte Coronaviren erfolgreich an Hamstern getestet

Allerdings befindet sich dieser Nasenspray-Impfstoff noch im frühen Stadium, denn bisher gab es keine Tests am Menschen. Die Wissenschaftler haben das Präparat mit abgeschwächten Coronaviren an Hamstern in verschiedenen Schemata und im Vergleich zu etwa einem mRNA-Impfstoff erprobt. „Die Wirkung bemisst sich an der Krankheitsschwere der Goldhamster“, sagte Mitautor Emanuel Wyler vom Max Delbrück Center (MDC) der Deutschen Presse-Agentur.

Da die Tiere sich mit denselben Virusvarianten wie Menschen infizieren lassen und ähnliche Krankheitssymptome entwickeln, sind sie wichtigste nicht transgene Modellorganismen für COVID-19. „Das Immungedächtnis wurde sehr gut angeregt, und die Schleimhäute waren aufgrund der hohen Antikörperkonzentration sehr gut geschützt“, erklärte Co-Letztautor der Studie Dr. Jakob Trimpert, Tiermediziner und Arbeitsgruppenleiter am Institut für Virologie der Freien Universität Berlin. Auch die Übertragbarkeit des Virus könnte deutlich reduziert werden.

Welche Vorteile hat ein Nasenspray-Impfstoff?

• Ein Nasenspray-Impfstoff löst eine natürlichere Immunantwort aus, da er das Virus direkt an der Eintrittspforte des Körpers bekämpft. Im Gegensatz zu einer Injektion baut sich die Immunität bei einem Nasenspray-Impfstoff an den Schleimhäuten der oberen Atemwege auf. So erkennt das Immunsystem das Coronavirus frühzeitig und bekämpft es, da das Virus über die Schleimhäute in den Körper gelangt. Im Falle einer Impfung durch eine Spritze würde das Immunsystem das Virus erst später entdecken und bekämpfen.
• Es ist einfacher, nasale Impfstoffe zu verabreichen als herkömmliche Impfstoffe, die in den Muskel gespritzt werden. Gerade für Menschen mit Angst vor Spritzen oder für Kinder könnte so ein Nasenspray-Impfstoff eine attraktive Option sein.
• Nasale Impfstoffe werden einfacher und schneller produziert als herkömmliche Impfstoffe.

Atemwegsvirus frühzeitig abfangen

Ein guter nasaler Lebendimpfstoff sollte lokal die Bildung von Immunglobulinen A (IgA) anregen, um eine Infektion direkt an der Schleimhaut zu verhindern. IgA ist das am häufigsten vorkommende Immunglobulin in den Atemwegsschleimhäuten, das Krankheitserreger neutralisieren kann, indem es an sie bindet und ihre Infektion von Atemwegszellen verhindert. Die entsprechende Impfung sollte systemische Immunreaktionen stimulieren, um dadurch einen effektiven Schutz vor einer Infektion zu gewährleisten.

„Genau dort benötigen wir eine lokale Immunität, wenn wir ein Atemwegsvirus frühzeitig abfangen wollen“, kommentierte Co-Letztautor der Studie Dr. Jakob Trimpert, Tiermediziner und Arbeitsgruppenleiter am Institut für Virologie der Freien Universität Berlin. „Nasale Impfstoffe bekommen das wesentlich besser hin als Vakzine, die injiziert werden und die Schleimhäute nur schwer oder gar nicht erreichen“, betonte auch Dr. Emanuel Wyler.

„Ähnlich wie Antikörper in der Schleimhaut, so sind auch im Lungengewebe ansässige T-Gedächtniszellen von Nutzen. Diese weißen Blutkörperchen können sich an Krankheitserreger erinnern und verbleiben nach einer Infektion im jeweiligen Gewebe. Ihre Positionierung in der Lunge ermöglicht es ihnen, schnell auf Krankheitserreger zu reagieren, die über die Atemwege eindringen“, erklärte Dr. Geraldine Nouailles, Immunologin und Arbeitsgruppenleiterin an der Klinik für Pneumologie, Beatmungsmedizin und Intensivmedizin der Charité. „Wir konnten nachweisen, dass es bei vorangegangener intranasaler Impfung auch zu einer verstärkten Reaktivierung dieser lokalen Gedächtniszellen im Falle einer SARS-CoV-2-Infektion kommt. Darüber haben wir uns natürlich besonders gefreut.“

Tot- und Lebendimpfstoffe: Wodurch unterscheiden sie sich voneinander?

Ein Lebendimpfstoff ist ein Impfstoff, der aus lebenden, jedoch abgeschwächten oder attenuierten Erregern hergestellt wird. Diese Erreger sind in der Lage, in den Körper einzudringen und eine Immunreaktion hervorzurufen, ohne jedoch eine schwere Erkrankung zu verursachen. Durch die Immunreaktion wird das Immunsystem auf die Erreger vorbereitet und kann im Falle einer späteren Infektion schnell und effektiv reagieren. Lebendimpfstoffe gelten als besonders wirksam und erzeugen oft eine langanhaltende Immunität.

Totimpfstoffe enthalten hingegen abgetötete Krankheitserreger oder deren Bestandteile, wodurch sie nicht mehr in der Lage sind, sich zu vermehren. Der Körper erkennt diese als Fremdkörper und aktiviert das körpereigene Abwehrsystem zur Produktion von Antikörpern, ohne dass dabei die eigentliche Krankheit ausbricht.

Die Methode der abgeschwächten Lebendimpfstoffe ist nicht neu und wird beispielsweise bei der Impfung gegen Masern oder Röteln angewendet. Früher entstanden abgeschwächte Viren durch Zufall, wobei Wissenschaftler oft jahrelang auf spontane Mutationen warteten, die das Virus schwächer machten.

Die Berliner Forschungsgruppe hat jedoch einen gezielten Ansatz gewählt und den genetischen Code der Coronaviren verändert, um eine abgeschwächte Variante des Virus zu erzeugen. „So wollen wir verhindern, dass die abgeschwächten Viren zu einer aggressiveren Variante zurückmutieren“, erklärte Dr. Dusan Kunec, Wissenschaftler am Institut für Virologie der Freien Universität Berlin und ebenfalls Co-Letztautor. Und betonte: „Unser Lebendimpfstoff ist also sicher und kann auf neue Virusvarianten zugeschnitten werden.“

Wie geht es weiter mit dem Nasenspray-Impfstoff?

Im nächsten Schritt sind Sicherheitstests geplant, die von den Forschern in Zusammenarbeit mit dem Schweizer Biotech-Start-up RocketVax AG durchgeführt werden. Das Unternehmen wird den abgeschwächten Lebendimpfstoff gegen SARS-CoV-2 weiterentwickeln und eine klinische Phase-1-Studie am Menschen vorbereiten. Dazu sagte Dr. Vladimir Cmiljanovic, CEO von RocketVax: „Wir freuen uns sehr, dass wir mit RocketVax eine Vorreiterrolle bei der Entwicklung und Herstellung des attenuierten SARS-CoV-2-Lebendimpfstoffs in Form eines Nasensprays haben. Unser Ziel ist es, die Produktion schnell zu skalieren und die klinische Prüfung für den Marktzugang voranzutreiben und allen Menschen Schutz vor COVID-Symptomen zu bieten. Wir sehen auf dem Markt ein großes Potenzial für saisonale nasale Impfstoffe“.

Allerdings wird die Entwicklung des Impfstoffes noch dauern. „Im kommenden Winter werden wir in Europa noch keinen nasalen Corona-Impfstoff haben“, sagte Dr. Emanuel Wyler.