Neue mRNA-Impfstoffe sollen vor mehreren Varianten schützen

Die derzeitigen mRNA-Impfstofffe gegen Covid-19 sind nur der Beginn. In der Pipeline spezialisierter Biotech-Unternehmen befinden sich Vakzine mit verbesserter und multi-funktionaler mRNA. Eine solche Vakzine mit sich selbst vermehrender mRNA und den Bauplänen für gleich mehrere SARS-CoV-2-Antigene wurde jetzt an der Universität Manchester in einer frühen klinischen Studie erfolgreich getestet.

Bei herkömmlichen mRNA-Impfstoffen wird jede injizierte Boten-RNA in den Zellen, die sie aufnehmen, nur in ein Protein umgesetzt, das als Antigen dient. Im Falle der Covid-19-Vakzine von Biontech oder Moderna ist dies das Spike-Protein der Erreger.

Selbst vermehrend

Bei einer sich selbst vermehrenden mRNA - "self-amplifying" oder samRNA - ist jede Boten-RNA mit einem Polymerase-Enzym kombiniert. Nach Aufnahme in Zellen multipliziert das Polymerase-Enzym die mRNA in den Zellen. "Sie erzeugt mehrere Kopien der Boten-RNA, was die Zahl der erzeugten Proteine deutlich steigert", hieß es jetzt im Deutschen Ärzteblatt zu der neuen Entwicklung. Das soll einen größeren Effekt erzielen helfen. Hinter dem Projekt steckt das US-Biotech-Unternehmen "Gritstone bio" aus Emeryville im US-Bundesstaat Kalifornien. Genauso wie bei den herkömmlichen mRNA-Impfstoffen funktioniert auch die samRNA ohne Einbau in das Genom der Zellen.

Verstärkt T-Zell-Antwort

Der zweite Unterschied zu den zugelassenen Covid-19-Impfstoffen ist, dass GRT-R910, die in Entwicklung stehende Vakzine, neben der Bauanleitung für das Spike-Protein (S-Protein) auch mRNA-Abschnitte weiterer Virusbestandteile enthält. Sie führen zusätzlich zur Produktion des SARS-CoV-2-Nukleoproteins N, des Membranproteins M sowie des ORF3a-Proteins der Covid-19-Erreger. Diese sind teilweise nur im Inneren des Virus vorhanden und können deshalb von Antikörpern nicht erkannt werden. Bei der Vermehrung in T-Lymphozyten erscheinen sie aber an deren Oberfläche als sogenannte Epitope. Dies verstärkt die T-Zell-Antwort auf eine Virusinfektion bzw. auf die Impfung. Diese Immunantwort ist langlebiger als die sogenannte B-Zell-Antwort mit der Bildung neutralisierender Antikörper.

Dritte Teilimpfung

"Gritstone bio" hat den experimentellen samRNA-Impfstoff GRT-R910 als dritte Teilimpfung an der Universität Manchester (National Institute of Health Research Clinical Research Facility) in einer Studie der Phase I untersuchen lassen. Das erfolgte mit gesunden Probanden im Alter über 60 Jahren, die zuvor zwei Dosen des vektorbasierten Impfstoffs AZD1222 von Astrazeneca erhalten hatten. Die dritte Teilimpfung mit der Vakzine (zehn Mikrogramm samRNA) wurde frühestens 22 Wochen nach zweiten Teilimpfung durchgeführt.

"Die erste Testserie mit zehn Probanden, welche die niedrigste Dosierung von zehn Mikrogramm GRT-R910 erhalten haben, ist inzwischen abgeschlossen. Nach Auskunft von Studienleiter Andrew Ustianowski von der Universität Manchester wurde der 'Booster' von allen Teilnehmern gut vertragen", schrieb das Deutsche Ärzteblatt. Stärkere Impfreaktionen bzw. Nebenwirkungen seien nicht aufgetreten.

Neben der Antikörperantwort wurde mit einem ELISpot-Test auch eine deutliche T-Zell-Antwort beobachtet. Der Test misst, ob die CD8-positiven Zellen, die im Körper virusinfizierte Zellen angreifen und zerstören, im Labor auf T-Zellen mit Antigenbestandteilen an ihrer Oberfläche reagieren. Dies war laut dem Hersteller beim Nukleoprotein N zu 36 Prozent, beim Membranprotein M zu 22 Prozent und beim Protein ORF3a zu 42 Prozent der Fall.

Weitere Varianten

"Wir erkennen zunehmend die Bedeutung sowohl der T-Zell-Antwort als auch der Immunreaktion (nach der Impfung; Anm.) auf andere Proteine als das Spike-Protein zum Schutz vor schweren Krankheitsverläufen, Hospitalisierung oder Tod. Das sollte auch einen Schutz gegen die aktuellen und zukünftigen Varianten des Virus ermöglichen", sagte Studienleiter Ustianowski. Während sich die Spike-Proteine im Zuge von Mutationen schnell ändern können, sind Proteine im Inneren von Viren zumeist über einen ganzen Bogen von Varianten hinweg "konserviert", unterliegen also seltener Mutationen.

Auch die Antikörperreaktion fiel nach Angabe des Herstellers stark aus. Bis Mitte 2022 sollen noch drei weitere Studien zu dem Projekt vorliegen. In der nächsten Stufe wird die Dosierung der Vakzine auf das Dreifache (30 Mikrogramm) der zunächst verwendeten Menge an samRNA gesteigert.