3-D-Aufnahme des Coronavirus SARS-CoV-2, ein behülltes RNA-Virus
Impfstoffe gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 sind unterschiedlich zusammengesetzt und beruhen auf verschiedenen Wirkmechanismen.

Covid-19 Schutzimpfung

Der weltweit erste Corona-Impfstoff Sputnik V wurde bereits am 11.8.2020 in Russland zugelassen. Auch Massenimpfungen mit diesem Vektor-Impfstoff laufen seit der ersten Dezemberwoche 2020. Die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) prüft derzeit Sputnik V. Wann der Vektor-Impfstoff für die EU zugelassen wird, ist noch offen (Stand: 30.03.2021). Im Gegensatz zu dem bereits zugelassenen und in seiner Wirksamkeit und seinen möglichen Nebenwirkungen immer wieder ins Zentrum der Berichterstattung geratenen schwedisch-britischen Präparat kommen bei Sputnik V zwei unterschiedliche Vektorviren für die erste und die zweite Dosis zum Einsatz. Mögliche Immunantworten gegen die Vektoren und demzufolge ein Wirksamkeitsverlust sollen auf diese Weise verhindert werden. Wie funktioniert ein Vektor-Impfstoff? 

Aktuelle Impfstoff-Zulassungen

Auch der aktuell vierte, am 11.3.2021 für die EU zugelassene Corona-Impfstoff eines US-amerikanischen Unternehmens ist ein Vektor-Impfstoff. Dieser benötigt allerdings nur eine Impfdosis.

Das Trägervirus ist bei diesem Corona-Impfstoff ein unschädlich gemachtes menschliches Schnupfenvirus. Es enthält genetisches Material eines Oberflächenproteins (Spike-Protein), mit dem der Erreger Sars-CoV-2 an menschliche Zellen andockt. Wirst du mit diesem Vektor-Impfstoff geimpft, bilden deine Körperzellen mithilfe der transportierten Bauanleitung das Spike-Protein und dein Körper entwickelt eine Immunantwort.

In Deutschland begannen die ersten Impfungen gegen Covid-19 nach Weihnachten 2020. Die EU-Freigabe des dafür notwendigen genbasierten Impfstoffes erfolgte ohne Notfallzulassung und nach gründlicher Überprüfung über ein reguläres Verfahren der Europäischen Arzneimittel-Agentur (EMA). Am 06.01.2021 erfolgte die EU-Zulassung eines weiteren mRNA-Impfstoffes. Am 29.1.2021 fand die EU-Zulassung für den dritten Impfstoff statt, einem schwedisch-britischen Vektor-Impfstoff. Aufgrund der in wenigen Fällen länderübergreifend aufgetretenen schwerwiegenden Nebenwirkungen wie Thrombosen (Gefäßverengungen durch Blutgerinnsel), Blutplättchenmangel, Hirnblutungen, Hautblutungen hatte das Paul-Ehrlich-Institut einen vorläufigen Impfstopp empfohlen, der in Deutschland aber aufgrund des größeren Nutzens im Vergleich zu der möglichen gesundheitlichen Gefährdung wieder aufgehoben wurde.

Erfahre in unserem Artikel 15 Fragen zu SARS-Cov-2 und Covid-19 mehr über Symptome, Ansteckungswege, Mutationen und Schutzmaßnahmen.

Im Zusammenhang mit der Entwicklung von Impfstoffen gegen Covid-19 fallen in den Medien auch immer wieder die Begriffe Herdenimmunität und Riegelungsimpfung. Erfahre, welche Vorteile die Herdenimmunität beim Ausbruch einer Pandemie bieten kann.

Corona-Impfstoffe und Wirkungsweise

Dein Immunsystem soll durch eine Impfung lernen, neue Erreger zu erkennen und unschädlich zu machen. Bei der Entwicklung von Corona-Impfstoffen setzten und setzen Forscherteams weltweit auf unterschiedliche Wirkprinzipien. Was bei einer Impfung generell in deinem Körper passiert, liest du in unserem Artikel Wichtige Infos zur Impfung.

Auf welchem Wirkprinzip auch immer Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 aufbauen: Ein Corona-Impfstoff kann, wie alle anderen Impfungen auch, nur die Gesunden vorbeugend schützen. Bereits an Covid-19 Erkrankte können damit nicht geheilt werden.

Ob wie beim Grippe-Impfstoff eine jährliche Anpassung der Corona-Impfstoffe nötig sein wird, wie lange der Impfschutz anhält und ob Geimpfte das Coronavirus trotzdem noch weitergeben können, darüber gibt es zum derzeitigen Zeitpunkt noch keine verlässlichen Angaben. Wann zur Grippe-Impfung?

Klärungsbedarf besteht auch bei der Frage, ob vorhandene Impfstoffe gegen Covid-19 bei den derzeit vorhandenen Mutationen von SARS-CoV-2 und auch bei noch kommenden Mutationen des Coronavirus wirksam sind. Das müssen weitere Untersuchungen zeigen. Speziell der erste in der EU zugelassene mRNA-Impfstoff soll nach Herstellerangaben ein breites Wirkungsspektrum gegen derzeit bekannte Mutationen haben und sich theoretisch auch schnell an neue Virusvarianten anpassen lassen.

Vektor-Impfstoffe benutzen Transportviren

Bei Vektor-Impfstoffen wird ein sogenannter viraler Vektor benutzt. Ein viraler Vektor ist ein bekanntes harmloses Virus (Impfvirus), das sich im Menschen vermehren kann, ohne eine Erkrankung auszulösen. Soll das Impfvirus als viraler Vektor dienen, wird es gentechnisch mit dem Bauplan für bestimmte Virenproteine ausgestattet und als Transporter genutzt.

Im Falle von SARS-CoV-2 benutzen Forscher eine abgeschwächte Version eines Erkältungsvirus von Schimpansen und vom Menschen sowie den genetischen Bauplan der „Stacheln“ des Coronavirus. Diese sogenannten Spikes braucht SARS-CoV-2, um an Zellen anzudocken und infizieren zu können. Der genetische Bausplan für die Spikes ist die Boten-RNA. Sie wird in die unschädlichen Impfviren eingebaut. Die präparierten Viren sind dann der Impfstoff. Wird er in deinen Muskel gespritzt, infizieren die Viren die Muskelzellen und bringen sie dazu, die Bausteine für die Corona-Spikes zu produzieren. Diese Bausteine sind Eiweißmoleküle. Deinem Immunsystem wird auf diese Weise eine Covid-19-Infektion vorgetäuscht. Das wiederum regt dein Immunsystem dazu an, durch die körpereigene Abwehr einen Immunschutz aufzubauen. Und der soll zukünftig bei Kontakt mit dem echten Virus (SARS-CoV-2) helfen.

Beim MERS-Coronavirus, einem nahen Verwandten des neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2, wurden MVA-Viren als virale Vektoren verwendet. MVA steht für „Modifizierter Vacciniavirus Ankara“. Das Impfvirus MVA wurde dazu so abgeschwächt, dass es als harmloser Vektor für andere Lebendimpfstoffe dienen kann.

Subunit-Impfstoffe sind Totimpfstoffe

Subunit-Impfstoffe, auch Subunitvakzine oder Untereinheitenimpfstoffe genannt, sind sogenannte Totimpfstoffe. Sie enthalten keine vermehrungsfähigen Krankheitserreger, sondern abgetötete Krankheitserreger, Bestandteile der Krankheitserreger wie Virusproteine oder Bestandteile der Gifte von Krankheitserregern. Totimpfstoffe verleihen in der Regel nicht sofort nach der ersten Impfdosis einen ausreichenden Abwehrschutz. Impfungen mit Totimpfstoffen werden daher als sogenannte Teilimpfungen durchgeführt und müssen mehrfach wiederholt werden. Was sind Lebendimpfstoffe und was sind Totimpfstoffe?

Genbasierte Impfstoffe verwenden das Viren-Erbgut

Grundlage von genbasierten Impfstoffen sind Teilstücke des Erbguts von Bakterien oder Viren. Sie enthalten den Bauplan für sogenannte Antigene, also Erregermerkmale, die dein Immunsystem aktivieren. Anstatt dieses Erbgut erst in andere Zellen (z.B. Bakterien) einzuschleusen, die dann die Antigene für die Impfstoffe bilden, kann das Impfstoff-Erbgut auch direkt in die Zellen des Menschen eingeschleust werden. Dann können, vereinfacht gesagt, deine Zellen den Impfstoff selbst herstellen.

Um Körperzellen dazu anzuregen, Wirkstoffe zur Abwehr des Coronavirus zu erzeugen, setzen Forscher auf die sogenannte  Boten-RNA, kurz mRNA (messenger RNA). RNA steht für Ribonukleinsäure, die in der Zelle genetische Informationen für den Aufbau von Proteinen umsetzt. Nach der Injektion des genbasierten Corona-Impfstoffes, der ausgewählte Gene des Virus in Form von mRNA enthält, lesen deine Zellen die Information aus und bauen Viruseiweiße nach. Dein Immunsystem erkennt diese als Fremdstoffe und leitet die Immunreaktion ein, indem es Antikörper bildet.

Phasen der Corona-Impfstoff-Entwicklung

Damit ein Corona-Impfstoff und generell ein neu entwickelter Impfstoff sicher und verträglich für alle Menschen ist, muss er vor der Zulassung verschiedene Phasen durchlaufen. Da dies normalerweise seine Zeit dauert, wurde beim Corona-Impfstoff alles versucht, um dieses Vorgehen zu beschleunigen. Folgende Phasen werden bei der Entwicklung eines Covid-19-Impfstoffes und auch bei anderen Impfstoffen durchlaufen. Normalerweise geschieht das nacheinander, um bei der Corona-Pandemie den Prozess zu beschleunigen jedoch auch oft gleichzeitig.

Analyse des Virus: Wie ist SARS-CoV-2 aufgebaut, wie gelangt es in Zellen und welche Bestandteile des Virus rufen Immunreaktionen hervor?

Impfstoff-Design: In dieser Phase der Impfstoff-Entwicklung wird der Aufbau des Impfstoffs festgelegt: Welche Bestandteile vom Virus und welche Zusatzstoffe sollen im Impfstoff enthalten sein.

Vorklinische Phase: In der vorklinischen Phase wird der Impfstoff zunächst an Tieren auf seine Wirksamkeit und Verträglichkeit getestet.

Klinische Phase 1: Fallen die Ergebnisse im Tierversuch wie erwünscht aus, wird der Impfstoff an einer kleinen Gruppe von Freiwilligen getestet. Hierbei soll herausgefunden werden, ob der Impfstoff gut verträglich ist oder ob er Nebenwirkungen auslöst.

Phase 2: In Phase 2 wird an mehreren tausend Menschen getestet, ob der neue Impfstoff die gewünschte Wirkung zeigt. Außerdem wird getestet, welche Dosis des Impfstoffes benötigt wird, damit unser Immunsystem in gewünschter Weise reagiert.

Phase 3: Um die Dosierung, Wirkung, Risiken und Nebenwirkungen des neuen Impfstoffes noch exakter ermitteln zu können, wird er in Phase 3 an bis zu 20.000 Menschen getestet.

Zulassungsverfahren: Nach Überprüfung aller Testergebnisse erfolgt in Deutschland die Zulassung für den Impfstoff durch das Paul-Ehrlich-Institut (PEI). Europaweite Zulassungen erfolgen durch die Europäische Arzneimittelagentur (European Medicines Agency, EMA).

Massenproduktion: Für die Versorgung der Bevölkerung wird der neue Impfstoff in Massen produziert.

Wie oft muss gegen Corona geimpft werden?

Bei drei der derzeit vier in der EU zugelassenen Corona-Impfstoffen sind zwei Wirkstoffgaben notwendig. Bei dem zuerst zugelassenen Präparat sollte die zweite Impfung etwa drei Wochen nach der ersten Impfung erfolgen. Bei dem zweiten in der EU zugelassenen Präparat sollte die zweite Impfung nach rund vier Wochen stattfinden. Im Zuge der Impfstoff-Knappheit sind auch längere Abstände zwischen Erst- und Zweitimpfung ohne Wirkeinbußen möglich.

Bei beiden Impfungen sollte stets derselbe Impfstoff verwendet werden. Denn würde das verwendete Präparat bei der zweiten Impfung gegen ein anderes ausgetauscht, kann die volle Wirksamkeit der Corona-Impfung nicht mehr gewährleistet werden. Laut Robert Koch-Institut muss „eine begonnene Impfserie mit dem gleichen Impfstoff abgeschlossen werden, auch wenn zwischenzeitlich weitere Impfstoffe zugelassen worden sind.“

Kann die Corona-Impfung krank machen?

Viele Menschen sorgen sich, dass sie eine Impfung gegen Covid-19 krank machen könnte. Sie befürchten, dass sie sich durch die Impfung mit SARS-CoV-2 infizieren. Für den esrten in der Eu zugelassenen mRNA-Impfstoff, der wegen seiner hohen Wirksamkeit in aller Munde ist, ist das sehr unwahrscheinlich. Denn das Wirkprinzip dieses Impfstoffs beruht darauf, dass kein Virusbestandteil mit der Impfung in deinen Körper gelangt. Deine Zellen werden stattdessen durch den Impfstoff beauftragt, die Oberflächenproteine (Spikes) des Coronavirus selbst zu bilden. Diese selbst hergestellten Spikes erkennt dein Immunsystem als Fremdstoffe und leitet die Bildung von Antikörpern ein.

Die einzige Gefahr sich durch diese Art der Corona-Impfung mit SARS-CoV-2 zu infizieren besteht darin, dass du dich vor der Impfung beim Kontakt mit anderen Menschen mit dem Coronavirus ansteckst. Und das vermeidest du am besten, indem du die AHA-Regeln und die geltenden Kontaktbeschränkungen einhältst.

Wofür steht AHA? Die Bedeutung dieser Abkürzung und anderer Fachbegriffe im Zusammenhang mit Corona liest du in unserem Corona-ABC.

Nebenwirkungen der Corona-Impfung

Mögliche Nebenwirkungen der Corona-Impfung sind die auch bei anderen Impfungen auftretenden Impfreaktionen wie Schmerzen, Schwellungen und Rötungen an der Einstichstelle der Impfspritze.

Als Zeichen einer Auseinandersetzung deines Immunsystems mit dem verabreichten Impfstoff kann es bei der Corona-Impfung wie auch bei allen anderen Impfungen zu Allgemeinsyptomen wie Kopfschmerzen, Fieber bis 39,5°C, Unruhe, Übelkeit und Müdigkeit kommen

Die bisher gemeldeten Impfreaktionen für die in der EU zugelassenen Corona-Impfstoffe sind:

Auch folgende schwerwiegende Nebenwirkungen wurden für Einzelfälle gemeldet:

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