Als im Jahr 2020 die COVID-19-Pandemie ausbrach, wurden in Rekordzeit Impfstoffe gegen das sich in der ganzen Welt ausbreitende Virus SARS-CoV-2 entwickelt. Die Angst war groß – und die Erwartungen vieler Menschen an die Wirkung der Impfstoffe entsprechend hoch: Sie sollten nicht nur vor schwerer Erkrankung schützen, sondern auch vor Ansteckung und die Übertragung des Virus verhindern. „Das wäre ohne Frage absolut wünschenswert gewesen. Doch diese Erwartungen an die COVID-19-Impfstoffe waren deutlich zu hochgegriffen und in gewisser Weise illusorisch“, sagt Prof. Carlos A. Guzmán, Leiter der Abteilung Vakzinologie und Angewandte Mikrobiologie am HZI. „Denn als Injektion verabreichte Impfungen können das gar nicht leisten, da sie das Immunsystem nicht am dafür richtigen Ort erreichen und gleichzeitig die erforderlichen Abwehrmechanismen aktivieren können.“
Was können wir von Impfungen erwarten – und was nicht?
Dennoch sind Impfungen per Injektion hochwirksam und erfüllen das allerwichtigste Impfziel: Schutz vor (schwerer) Erkrankung. Das durch die Impfung angeregte Immunsystem bildet Antikörper und sogenannte Gedächtniszellen, die bestimmte Merkmale des Erregers langfristig abspeichern. Bei einer Infektion, die diese Art der Impfung nicht verhindern kann, kommt es dann zum Wiedererkennungseffekt. Das Immunsystem wird schnell aktiv und produziert passende Antikörper, um eine Erkrankung abzuwehren oder zumindest einzudämmen. „Über einen gewissen Zeitraum können sich andere Menschen bei infizierten Geimpften anstecken“, sagt Guzmán. „Doch verschiedene Studien zeigen, dass dieses Zeitfenster dann in der Regel aber kleiner und auch die Erregerlast reduziert ist.“
Effektiver Schutz an der Eintrittspforte
Doch was ist nun der richtige Ort, an dem eine Impfung wirken muss, damit sie vor einer Ansteckung selbst schützen kann und auch das Übertragungsrisiko deutlich verringert ist? „An den Schleimhäuten“, sagt Guzmán. „Impfstoffe, die über die Schleimhaut verabreicht werden, stimulieren dort die Bildung schleimhautspezifischer Gedächtniszellen, was durch injizierte Impfstoffe so nicht erfolgen kann.“ Schleimhaut-Impfstoffe gibt es bereits gegen Influenza (echte Grippe) und Polio (Kinderlähmung). Sie werden als Spray über die Nasenschleimhaut bzw. als Schluckimpfung über die Mundschleimhaut angewandt. Also direkt am Ort des Geschehens, der Eintrittspforte, durch die die Erreger dieser Erkrankungen ihren Weg in den Körper finden. Dort baut sich dann durch die Impfung eine effektive Abwehrschranke auf, mit der die Erreger im Idealfall komplett abgefangen oder die Infektionsprozesse gestört werden.
Aber warum werden heute nicht viel mehr Impfstoffe über die Schleimhäute verabreicht? „Das Problem ist die Schleimhaut selbst“, sagt Guzmán. „Denn sie ist mit einer ausgefeilten Barrierefunktion ausgestattet, die ja gerade dafür sorgen soll, Krankheitserreger effektiv abzuwehren und dabei gleichzeitig Überreaktionen des Immunsystems zu verhindern.“ Daher müssen Impfstoffe die Schleimhaut in gewisser Weise austricksen, um hineinzugelangen. Und die Trickkiste mit den richtigen Tricks muss noch erweitert werden. Daran forscht Guzmán gemeinsam mit seinem Team. Er sucht nach Wirkverstärkern (Adjuvantien), die die Schleimhautpassage von Impfstoffen sowie eine effektive Immunaktivierung nach einer Impfung bewerkstelligen sollen. „Schleimhaut-Impfungen sind eine äußerst effektive Form der Immunisierung. Wir hoffen, dass die Forschung in den kommenden Jahren hier Fortschritte macht, sodass es gelingt, sie künftig gegen ein breites Erregerspektrum anwenden zu können“, sagt Guzmán.
Ausgerottet – ein bislang einmaliger Erfolg
Neben Schutz vor Erkrankung, Ansteckung und Übertragung gibt es noch ein weiteres – wenn auch recht ambitioniertes – Ziel, das mit Impfungen erreicht werden kann: die Ausrottung eines Erregers. Dies gelang 1980 zum ersten und bislang einzigen Mal. Seitdem gilt das Pockenvirus als ausgerottet. Das Poliovirus und das Masernvirus sind zwei Erregerkandidaten, die aufgrund ihrer Gefährlichkeit auf der derzeitigen Ausrottungsliste stehen – und alle notwendigen Voraussetzungen für eine mögliche Ausrottung erfüllen. „Die wichtigste Voraussetzung ist, dass der Erreger ausschließlich beim Menschen vorkommt und keine tierischen Reservoire hat“, erklärt Guzmán. „Entscheidend ist außerdem, dass es sich um einen Erreger handelt, der sich nicht in kurzer Zeit stark verändern oder viele Subtypen hervorbringen kann. Und: Mit dem genutzten Impfstoff muss mit möglichst wenigen Impfungen eine effiziente und langanhaltende Immunität erreicht werden, die bei einem erneuten Kontakt mit dem Erreger eine robuste Abwehr bildet.“ Polio-Impfstoffe bieten heute mit drei Impfungen und einer späteren Auffrischung einen effektiven Schutz gegen alle drei existierenden Typen des Polio-Virus. Für einen lebenslangen Schutz gegen Masern sind nur zwei Impfdosen notwendig.
Bisher ist es nicht gelungen, Polio und Masern auszurotten. Denn dafür braucht es ein flächendeckendes und weltweit funktionierendes Impfkonzept, das mit enormem Aufwand und hohen Kosten verbunden ist. „Und es gibt dabei einige Fallstricke, zum Beispiel der Zugang zum Impfstoff und ausgebildetes medizinisches Personal, was beides bis in den letzten Winkel der Erde gegeben sein muss, die Höhe der Akzeptanz für die Impfung oder die erforderlichen Lagerungsbedingungen des Impfstoffs. So kann etwa eine ununterbrochene Kühlung nicht in jeder Region der Welt gleichermaßen gewährleistet werden. Bei den Pocken hatten wir damals Glück, der Impfstoff benötigte keine stringente Kühlkette, wie sie etwa für mRNA-Impfstoffe nötig ist“, sagt Guzmán. Einen Impfstoff gegen Polio gibt es seit 1955. In Deutschland traten seit 1992 keine Polio-Infektionen mehr auf. Im August 2020 wurde der afrikanische Kontinent für poliofrei erklärt. Doch in verschiedenen Krisenregionen der Welt treten immer wieder Poliofälle auf. Eine Ausrottung ist noch nicht in Sicht, auch bei den Masern nicht.
Vertrauen geht nur mit Aufklärung
„Vor 25 Jahren wurde eine Studie veröffentlicht, in der die Masernimpfung mit Autismus in Zusammenhang gebracht wurde. Die Ergebnisse der Studie erwiesen sich allerdings als falsch. Doch die Verunsicherung vieler Menschen ist geblieben“, sagt Guzmán. „Gute Aufklärung ist enorm wichtig, um das Vertrauen der Bevölkerung in Impfungen zu gewinnen, die sie vor gefährlichen Infektionskrankheiten schützen. Und davon profitieren auch gefährdete Personengruppen, die selbst nicht geimpft werden können wie Neugeborene oder Menschen mit unterdrücktem Immunsystem.“
Das Masern-Virus ist einer der ansteckendsten Erreger überhaupt. Um es auszurotten, müssten 95 Prozent der Weltbevölkerung geimpft sein. „Davon sind wir leider noch weit entfernt“, sagt Dr. Berit Lange, kommissarische Leiterin der Abteilung für Epidemiologie und der Klinischen Epidemiologie am HZI. „Die Impflücken sind noch immer zu groß, und es kommt in vielen Regionen der Welt – auch in Deutschland – immer wieder zu Ausbrüchen.“ Im Vergleich zum Vorjahr sogar mit steigender Tendenz: So lag bereits im Februar dieses Jahres die Zahl der weltweiten Masernfälle über der des gesamten Jahres 2022. „Der Grund dafür: die Corona-Pandemie. Fast 40 Millionen Kinder haben in dieser Zeit eine der beiden Masern-Impfungen verpasst“, erklärt Lange. „Hier muss mit Hochdruck gegengesteuert werden.“
In Deutschland sind die Masernfälle von 516 im Jahr 2019 auf 15 im Jahr 2022 deutlich gesunken. Ist das womöglich ein Indiz für die Wirksamkeit der Masern-Impfpflicht, die 2020 für Kinder in Kitas und Schule sowie für Personal von Gemeinschaftseinrichtungen und medizinischen Einrichtungen eingeführt wurde? „Darüber lässt sich bislang noch keine Aussage treffen“, sagt Lange. „Denn die Abnahme der Masern-Fallzahlen in Deutschland könnte ebenfalls mit der Corona-Pandemie zusammenhängen – eine verminderte Zahl von Kontakten kann eben auch zu einer verminderten Zahl von Ansteckungen mit Masern führen. Ob und wie gut die Impfpflicht wirkt, wird sich erst im Laufe der kommenden Jahre zeigen.“
Was wir erwarten können
Klar ist, dass es höchstwahrscheinlich die Ausnahme bleiben wird, dass wir Krankheitserreger mit Impfungen ausrotten können. Aber was können wir nun von Impfungen erwarten? „Wir haben heute das Glück, gegen viele gefährliche Infektionskrankheiten wirksame Impfungen zur Verfügung zu haben. Von ihnen können wir erwarten, dass sie uns gegen Krankheitssymptome oder zumindest gegen schwere Erkrankung sowie lebenslängliche schwere Folgen einer Erkrankung schützen“, sagt Carlos Guzmán. „Was wir außerdem erwarten können, ist, dass das Verhältnis zwischen dem Risiko einer Impfung und ihrem Nutzen stimmt. Eine prophylaktische Impfung muss einen klaren Vorteil bringen, da sie gesunden Menschen verabreicht wird, um ein hypothetisches Risiko zu minimieren. Und um das zu beurteilen, ist und bleibt das ärztliche Gespräch unersetzlich.“
Autorin: Nicole Silbermann
Veröffentlicht: November 2023
