Wie Schleimhaut-Impfstoffe den Verlauf der Pandemie verändern​ könnten

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Eine neue Impfstrategie könnte den Verlauf der Pandemie grundlegend verändern. Sprüh- und Schluckimpfungen sollen bald schon da für Immunität sorgen, wo die Viren als Erstes anlanden: Hauptsächlich in den Schleimhäuten (Mukosa) von Nase, Mund und den Atemwegen. Sie versetzen also gleichsam schon die Grenzwachen in Alarmbereitschaft und lassen direkt in der Schleimhaut Antikörper entstehen.

Nur eine solche Schleimhaut-Immunität oder mukosale Immunität würde Ansteckungen wirklich wirksam verhindern und Infektionen sowie die Chancen der Viren, weiter zu mutieren und auf neue Wirte übertragen zu werden, deutlich senken. Es wäre also die vielbeschworene sterile Immunität, die neben häufigen Arbeits- und Schulausfällen auch die als Long Covid bekannten Dauer-Langzeitschäden verhindern helfen könnte.

Forscher und Ärzte sehen mukosale Impfstoffe als Ergänzung zum systemischen Schutz der klassischen intramuskulär verabreichten Vakzinen. Diese verhindern zwar oft schwere Krankheitsverläufe. Letztlich kommen sie aber den immer neuen Virusmutanten selbst in variantenspezifischer Form nicht hinterher und können ihre Ausbreitung nicht eindämmen, wie Akiko Iwasaki von der Yale University spwie Eric Topol, Direktor des kalifornischen Scripps Research Translationale Instituts in einem Aufruf im Fachjournal "Science Immunology" schreiben. "Der einzige Weg, um das zu erreichen, wird über nasal oder oral verabreichte Impfstoffe führen", so die Forscher.

Operation Blitz-Geschwindigkeit

Damit sie aber möglichst schnell zur Verfügung stehen, sei ein ähnlich großangelegtes Förderprogramm notwendig, wie "Operation Warp Speed" der US-Regierung es für die Entwicklung der regulären Coronaimpfstoffe war. Eine solche "Operation Nasal Vaccine – Lightning Speed" würde tatsächlich die Chancen deutlich erhöhen, dass es einige der weltweit mehr als 100 Schleimhaut-Impfstoffkandidaten schneller bis zur Zulassung schaffen. Auch das von Iwasaki mitgegründete Startup Xanadu Bio könnte profitieren. Es entwickelt ebenfalls einen neuartigen intranasalen Covid-19-Booster, befindet sich aber erst in den vorklinischen Tierversuchen.

Unternehmen wie ihres stehen bisher kaum im Fokus von staatlichen und anderen Förderprogrammen. Viele Länder scheinen sich damit zufrieden zu geben, dass die klassischen Vakzinen das Risiko schwerer Krankheitsverläufe gesenkt haben. Das Gefühl der Dringlichkeit ist vielerorts verschwunden. Iwasaki, Topol und viele andere Experten versuchen deshalb, dafür zu sensibilisieren, wie wichtig die neuartigen Impfstoffe wären.

Vier mukosale Impfstoffe sind in ihren Heimatländern bereits zugelassen, allerdings gibt es für keinen von ihnen veröffentlichte Ergebnisse aus den klinischen Studien. Es ist also unklar, wie wirksam und wie sicher sie sind. Die neuesten zwei wurden Anfang September in China und Indien bewilligt. CanSino Biologics‘ "Convidecia Air"-Booster wird als feiner Nebel in Nase oder Mund gesprüht, während Bharat Biotechs „Incovacc“ als Zwei-Dosen-Grundimmunisierung in den Mund getropft wird. Bei beiden handelt es sich um nicht-vermehrungsfähige Vektor-Impfstoffe. Sie enthalten "Virentaxis", die die Erbgut-Bauanleitung für das Spike-Protein mitbringen und dessen Produktion bewirken, damit das Immunsystem es auf den Erregern erkennt.

Spritze wird zur Sprühversion

Auch der im April lokal zugelassene russische Mukosal-Impfstoff funktioniert nach diesem Schema und ist, wie auch das chinesische Vakzin, jeweils die Sprühversion des bisher gespritzten Impfstoffs. Bei dem bereits im Oktober vergangenen Jahres genehmigten iranischen Nasenspray-Vakzin des Razi Vaccine and Serum Research Instituts handelt es sich um einen Protein-Untereinheiten-Impfstoff. Er schult die Abwehr mit dem fertigen Antigen.

Über diese vier hinaus befinden sich derzeit knapp 20 weitere Schleimhaut-Impfstoffe in klinischen Studien. Sie reichen von Vakzinen mit abgeschwächten Lebendviren über Vektorimpfstoffe bis hin zu Protein-Untereinheit-Impfstoffen.

Viele sind Neuentwicklungen. Bei einigen wie etwa AstraZenecas Kandidaten handelt es sich um niedriger dosierte Sprühversionen des intramuskulären Impfstoffs. Manche Kandidaten sind gleichzeitig zur Grundimmunisierung als auch als Booster geplant.

Entwicklung mit Hindernissen

Ihre Entwicklung ist in vielerlei Hinsicht schwieriger als die von klassischen Impfstoffen. So fehlen etwa laut Florian Krammer von der Icahn School of Medicine at Mount Sinai standardisierte Tests zur Beurteilung der mukosalen Immunität. Sie würden verraten, ob und welche Mengen von Antikörper in der Schleimhaut gebildet wurden. Dieses Tests gibt es bisher nur für Antikörper im Blut. Der Immunologe hat ebenfalls einen Covid-19-Nasalimpfstoff mitentwickelt, der gerade die mittlere Phase-2-Studie durchläuft.

Schleimhaut-Impfstoffe führen zwar auch zu Antikörpern im Blut, aber oft nur in geringen Mengen. Das muss trotzdem nicht zwangsläufig bedeuten, dass ein Vakzin schlecht wirkt. Bis es diese Tests gibt, werden die mukosalen Impfstoffe wohl an ihren Blutantikörperwerten gemessen. CanSino Biologics‘ Sprühimpfstoff bewirkt nach Angaben des Unternehmens selbst nach der üblichen Abnahme höhere Werte als die intramuskuläre Variante. Das Unternehmen ermittelte zwar auch Antikörper- und T-Zellen-Mengen im Speichel, aber es ist derzeit noch unklar, welche Werte eine sterile Immunität bedeuten würden.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, passende Wirkverstärker (Adjuvantien) zu finden, damit das Immunsystem richtig anspringt. Es ist zudem nicht einfach zu messen, wie effektiv Schleimhaut-Impfstoffe die Virusübertragung unterbrechen. Nicht zuletzt stellt sich die Frage, wie lange der Schutz anhielte und ob variantenspezifische Booster nötig wären. Doch selbst wenn ja, könnten diese Sprays Iwasaki zufolge potenziell in Apotheken verkauft werden, da sie sich jeder wie ein Allergiespray selbst verabreichen kann.

Wie gut funktionieren bisherige Schleimhaut-Impfstoffe?

Wie wenig trivial die Erzeugung von Schleimhaut-Immunität ist, zeigen auch bisherige Beispiele von mukosalen Impfstoffen. Insgesamt sind nur knapp über zehn von ihnen gegen verschiedene Krankheiten erhältlich. Dazu gehören etwa der einzigen Nasensprayimpfung LAIV für Kinder und Jugendliche gegen Influenza (in den USA FluMist und in Großbritannien Fluenz genannt), sowie eine Reihe von Schluckimpfungen, zum Beispiel gegen Cholera und die frühere Polio-Impfung. Der abgeschwächte Grippe-Erreger des LAIV-Impfstoffs schützt allerdings eben nur Kinder gut vor der Erkrankung, wirkt aber bei Erwachsenen kaum. Das liegt möglicherweise daran, dass Erwachsene durch frühere Kontakte mit den Erregern eine gewisse Immunität erworben haben, die auch die Impf-Viren mit abräumt.

Die Polio-Schluckimpfung wiederum sorgte in der Darmschleimhaut zwar für eine nahezu komplette sterile Immunität, wird in Europa allerdings nicht mehr verwendet. Denn seine abgeschwächten Viren können gelegentlich doch mutieren und wieder infektiöse Viruspartikel hervorbringen, die dann im Stuhl ausgeschieden werden. Dieses Phänomen steckt hinter den aktuellen Poliovirus-Funden in den Abwässern von London und New York. Sie gehen wahrscheinlich auf eingereiste Kinder zurück, die in anderen Ländern mit dem oralen Impfstoff immunisiert wurden.

Ohne großflächige Förderung dürfte es Experten zufolge noch bis zu zwei Jahre dauern, bis die nächsten Schleimhaut-Impfstoffe verfügbar sind. Doch trotz verbleibender Hürden sei es die Anstrengung wert: Der Gewinn wäre im Erfolgsfall riesig.

(vsz)