Katalin Kariko und Drew Weissman wurden mit dem Nobelpreis für Medizin 2023 ausgezeichnet, da ihre bahnbrechende Forschung die Entwicklung hochwirksamer mRNA-basierter Impfstoffe gegen COVID-19 ermöglichte. Noch nie zuvor wurden Impfstoffe so schnell entwickelt wie diejenigen gegen das Coronavirus. Bereits knapp ein Jahr nach der Entschlüsselung des Erbguts von SARS-CoV-2 erhielten die ersten mRNA-Impfstoffe ihre Zulassung. Dieses Rekordtempo ist vor allem der Herstellungsweise zu verdanken, da inzwischen sieben der acht in Deutschland zugelassenen COVID-19-Impfstoffe mithilfe gentechnischer Methoden produziert werden.
Effektive Bekämpfung von Infektionskrankheiten durch genetische Impfstoffe
Die Corona-Pandemie hat eindrucksvoll gezeigt, dass die Menschheit immer wieder mit neuen Infektionskrankheiten konfrontiert wird. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wird seit mehr als zwei Jahrzehnten intensiv an neuen Impfstoffen geforscht, die durch genetische Methoden hergestellt werden können. Im Gegensatz zu herkömmlichen Impfstoffen, die oft eine aufwendige Kultivierung des gesamten Erregers erfordern, ermöglichen genetische Impfstoffe eine schnellere und effizientere Herstellung. Dies ist besonders wichtig in dicht bevölkerten Städten mit hoher Mobilität, in denen sich Krankheitserreger schnell ausbreiten können.
Der Wettlauf um einen COVID-19-Impfstoff war ein historisches Ereignis, das den genetischen Ansatz zur Entwicklung von Impfstoffen stark vorantrieb. Bereits kurz nach der Veröffentlichung der vollständigen Genomsequenz von SARS-CoV-2 begannen Forscher weltweit mit der Analyse und Identifizierung wichtiger Proteine. Die strukturelle Ähnlichkeit zu Sars-CoV, das bereits früher Ausbrüche verursachte, beschleunigte den Prozess zusätzlich. Dabei wurde das Spike-Protein als vielversprechendes Antigen identifiziert, da es dem Virus den Eintritt in die Wirtszelle ermöglicht.
Bei einer Impfung wird dem Immunsystem eine Infektion vorgetäuscht, um es auf eine mögliche spätere Infektion vorzubereiten. Dazu werden Antigene, also Virusbestandteile, verwendet, die das Immunsystem als fremd erkennt und Antikörper bildet. Diese Antikörper können im gesamten Körper die Antigene erkennen. Wenn sie auf das Coronavirus treffen, heften sie sich an die Spike-Proteine und blockieren den Zugang des Virus zur Zelle.
Die Vorteile der mRNA-Impfstoffe sind zahlreich. Ihre schnelle Entwicklung und die gentechnische Herstellungsweise ermöglichten es, sie in Rekordzeit verfügbar zu machen. Dies hatte eine entscheidende Bedeutung bei der Eindämmung von COVID-19 und der Rettung von Menschenleben. Darüber hinaus bieten sie die Möglichkeit, schnell auf neue Varianten des Virus zu reagieren und die Impfstoffe entsprechend anzupassen. Allerdings lässt der Impfschutz gegen COVID-19 im Verlauf der Zeit nach, weshalb Auffrischungsimpfungen zumindest für einen Teil der Bevölkerung notwendig sind. Die Forschung von Katalin Kariko und Drew Weissman hat einen Meilenstein in der Impfstoffentwicklung gesetzt und eröffnet neue Perspektiven für die Bekämpfung zukünftiger Infektionskrankheiten.
