Impfstoffe gehören zu den grössten Errungenschaften, welche die Forschung im Bereich der Immunologie hervorgebracht haben. Doch was macht eine Impfung eigentlich und welche Typen von Impfstoffen können dabei unterschieden werden? Dieses Tafelbild gibt dir einen einfachen ersten Überblick über die verschiedenen Impfstoff-Typen.
Was ist ein Impfstoff?
Impfstoffe gaukeln dem Immunsystem eine Infektion mit einem bestimmten Krankheitserreger vor, so dass dieses eine spezifische Immunantwort aufbaut, ohne dass der Körper die typischen Symptome und Nebenwirkungen einer Krankheit durchmacht. Zu diesem Zweck muss dem Körper ein Teil eines Erregers (Antigen) verabreicht werden, welcher die für einen zukünftigen Schutz nötige Immunantwort auslöst. Dazu müssen Bestandteile eines Krankheitserregers von den Zellen des Körpers aufgenommen werden, an ihrer Oberfläche präsentiert werden, um dadurch das Immunsystem zu aktivieren. Dabei wird ein breites Arsenal von Abwehrmechanismen des Immunsystems aktiviert, wobei ebenfalls Gedächtniszellen gebildet werden, welche den Körper zuverlässig vor einer Infektion schützen. Alternativ dazu können in moderneren Impfstoffen (Vektor & mRNA) auch nur die Informationen in Form von DNA oder RNA verabreicht werden, so dass die Zielzellen das nötige Antigen gleich selber bilden können.
Um Antigene oder die Information in Form von DNA oder RNA in eine Zielzelle zu bringen, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die dir hier mit Hilfe des Tafelbildes anhand von Viren erklärt werden.
Um nachvollziehen zu können, wie das funktioniert, solltest du wissen, was die spezifische Immunantwort-, sowie Gedächtnisszellen sind. Das Tafelbild erklärt die verschiedenen Impfstofftypen lediglich am Beispiel von Viren, es kann jedoch auch gegen andere Krankheitserreger geimpft werden.
Lebendimpfstoffe
Lebendimpfstoffe beinhaltet, wie der Name es bereits sagt, lebende Krankheitserreger wie etwa Viren (sind Viren Lebewesen?). In einem attenuierten Impfstoff wurden Viren so verändert, also attenuiert, dass sie Zellen zwar noch infizieren können, dadurch jedoch keine Krankheit mehr auslösen und dabei dem eigentlichen Krankheitserreger noch immer so ähnlich sind, dass es zu einer vollständigen Immunisierung kommt.
Eine alternative Möglichkeit stellen virale Vektoren dar. Dies wiederum sind Viren eines anderen Typs (= Vektor), die so modifiziert werden, dass sie die genetische Information für Antigene (zB. Spike Proteine) des zu impfenden Virus in eine Zielzelle bringen, um dort eine Immunreaktion auszulösen. Das Vektor-Virus selbst ist dabei so verändert, dass es keine Infektion auslösen kann.
Sowohl bei Vektorimpfstoffen wie auch atenueirten-Virus-Impfstoffen gibt es Varianten mit oder ohne Replikation der jeweiligen Viren.
Totimpfstoffe
Totimpfstoffe beinhalten inaktivierte oder eben abgetötete Viren oder deren Bestandteile. Inaktivierten Viren fehlt die Möglichkeit, sich in einer Zelle zu vermehren, so dass es zu keiner Infektion kommen kann. Dabei können zum Beispiel wichtige Replikationsgene der Viren ausgeschaltet werden.
Bei einigen Impfstoffen genügt es bereits Bruchstücke sogenannte Subunits der Viren, welche die Antigene enthalten, zu verabreichen, um die erwünschte Immunisierung zu erreichen.
mRNA- Impfstoffe
Ziel einer Impfung ist es, dass Zellen des Körpers ein Stück eines Virus aufnehmen, an ihrer Oberfläche präsentieren, um dadurch eine Immunreaktion auszulösen. Dies wiederum führt dazu, dass Gedächtniszellen ausgebildet werden, welche vor einer erneuten Infektion schützen.
mRNA-Impfstoffe nehmen hier einen anderen Weg. Statt Virus-Bestandteile in die Zellen zu bringen, wird hier lediglich die Information für einen solchen Bestandteil rein gebracht. Die Zellen wiederum bilden dann aus der auf der mRNA enthaltenen Information selber die Virus-Bestandteile, um diese anschliessend zu präsentieren. Praktisch an dieser Strategie ist, dass mRNA in allen Zellen von Natur aus bereits vorkommt, von unseren Ribosomen gelesen werden kann und nach kurzer Zeit wieder abgebaut wird. Da bei diesem Typ von Impfstoffen die Biosynthese der Bestandteile in die Zielzelle verlegt wird, ist die Herstellung und gegebenenfalls auch Abänderung eines solchen Impfstofftyps einfacher, während er in der Anwendung sicherer ist.
Anmerkung zur Impfkritik
Die Funktionsweise einer Impfung ist ziemlich komplex, neben einem Stich und gegebenenfalls einem kurzzeitig schweren Arm merkst du nichts von einer Impfung. Du wirst auch nicht darüber informiert, wenn dich eine Impfung vor einer Erkrankung geschützt hat und die epidemiologische Wirkung von Impfungen im Sinne der Herdenimmunität sind für Individuen dieser Herde ebenfalls schwer ersichtlich. So ist es nicht verwunderlich, dass in der heutigen Zeit, in der viele schlimme Erkrankungen dank Impfungen kaum mehr auftreten, einige Menschen Impfungen kritisch gegenüberstehen. Dies tut wohl niemand aus böser Absicht, sondern ist viel mehr ein Zeichen von mangelndem Verständnis für die Funktionsweise des eigenen Immunsystems und der Rolle von zielgerichteter Hygiene. Je mehr Menschen wissen, wie eine Impfung funktioniert, umso besser.
Hier findest du einige wichtige weiterführende Links:
- Informationen zur richtigen Hygiene findest du hier. (too clean or not too clean)
- Informationen zu Impfmythen findest du hier.
- Eine Übersicht der wichtigsten Impfungen findest du hier.
Quellen:
- Kuby Immunology 6th edition, Kindt et al., 2007
- BAG - Bundesamt für Gesundheit, Schweiz