CoV-19-Impfstoff

Schnelle Entwicklung von mRNA-Impfstoffen - wie funktioniert das?

Die Pandemie mit dem SARS-CoV-2 - Virus begann Ende 2019. Und fast genau 1 Jahr später, waren am 27.12.2020 in Deutschland die ersten mRNA-Impfstoffe zugelassen.

Wie ist es möglich, dass ein neuer Impfstoff so schnell entwickelt und zugelassen werden kann?

Eines schon vorweg. Die sehr umfangreichen und strengen Zulassungsverfahren werden auch im Falle von sehr schnell entwickelten Covid-19-Impfstoffen vollständig eingehalten. Ohne all die vorgeschriebenen Zulassungsverfahren hätte es keine Zulassungen geben können.

In der Abbildung 1 habe ich das grundlegende Prinzip einer Arzneimittelzulassung schematisch dargestellt, so wie es die europäischen Zulassungsvorschriften zwingend erfordern.

Jedes neue Medikament und insbesondere jeder neue Impfstoff muss alle Zwischenschritte erfolgreich absolvieren - ohne Ausnahmen. Bisher war es üblich, dass all diese Schritte sequenziell - d.h. hintereinander - abgearbeitet werden, wie ich in Abbildung 2 skizziert habe.

Die Schritte der Zulassung eines neuen Medikamentes im Einzelnen (klassisches Verfahren)

Vorklinische Phase

• Zuerst eine Idee eines Medikamentes / Impfstoffes
• Forschung zur Machbarkeit / Auswertung von Erfahrungen
• Formulierung eines Medikament-Design (oft mehrere hundert Ansätze)
• Weitere Machbarkeitsstudien zu den ausgewählten Kandidaten und Aussortierung von „schlechten“ Kandidaten
• Prüfung der pharmazeutischen Eignung in kleineren Laborstudien
• Prüfung der pharmazeutischen Eignung in kleineren Studien im Tierexperiment
• Weiteres Aussieben von „schlechten“ Kandidaten

Klinische Phase

• Klinischen Studien mit den Favoriten erfolgen in drei aufwendigen Phasen am Menschen (freiwillige Teilnahmen)
• Phase I - Informationen zur Verträglichkeit, Unbedenklichkeit (sehr kleine Gruppe)
• Phase II - Informationen über die Wirksamkeit, Verträglichkeit und Dosis-Wirkungs-Beziehung (größere Gruppe von Freiwilligen)
• Phase III - Daten zur Wirksamkeit im Alltag, Verträglichkeit und Sicherheit sowie möglichen Wechselwirkungen in einer größeren Bevölkerungsgruppe
• Anschließend Auswertung aller Ergebnisse aus den vorangegangenen Etappen bei der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA)
• Bewertung und Zulassung auf nationalem Territorium (in Dt. das Paul-Ehrlich-Institut)

Dieser extrem teure und langwierige Zulassungsprozess dauert bei Impfstoffen bis zu 10 Jahre. Dieses Verfahren wurde in den 60-iger Jahren infolge der Contergan-Katastrophe entwickelt und war ein großer Beitrag zur Arzneimittelsicherheit.

Eine Kollegin von mir, die in diesen Verfahren arbeitet ergänzte: "Zu bedenken ist auch, dass die verschiedenen Schritte immer mal - teilweise sehr lange - unterbrochen werden müssen, weil die Finanzierung nicht immer steht, qualifiziertes Personal manchmal nicht kontinuierlich vorhanden ist, erhoffte Ergebnisse nicht eintreten..."

Die Forschung an mRNA-Impfstoffen ist nicht neu

Bereits seit der Entdeckung des Wirkprinzips von mRNA-Medikamenten vor 30 Jahren, wurde kontinuierlich daran geforscht. Bereits vor 20 Jahren gab es dann die ersten mRNA-basierten Medikamente, die zunächst in der Krebsbehandlung erste Anwendungen hatten.
Dass diese Ergebnisse bei der Entwicklung moderner Impfstoffe angewendet wurden, war eine konsequente medizinische Höchstleistung. Es war ein Glücksfall, dass diese Entwicklung auf allen Ebenen die höchste Priorität bekam und somit erheblich beschleunigt werden konnte..

Wohlgemerkt, alle Sicherheitsvorschriften der Arzneimittelentwicklung mussten immer eingehalten werden. In Abbildung 3 habe ich die Prinzipien der Beschleunigung dargestellt.

Die Schritte der Zulassung (im Falle einer Notsituation)

Das Zulassungsverfahren kann in einer Notsituation - wie bei der Pandemie - bei konstanter Qualitätskontrolle erheblich beschleunigt werden. Dazu sind mehrere Verfahrenserleichterungen anwendbar.

In Abbildung 3 habe ich das beschleunigte Verfahren dargestellt. Es ist erkennbar, dass tatsächlich alle erforderlichen Schritte der Zulassung abgearbeitet werden, aber oftmals parallel ablaufen können.

• Durch erhebliche personelle und finanzielle Aufstockungen,
• Intensivere Beratung durch die überwachende Zulassungsstellen (EMA),
• Weltweite und komplett transparente Vernetzung von Wissenschaft, Technologie und Forschungsergebnissen, sowie
• Ausbau der Herstellungs- und Produktionskapazitäten und sehr frühzeitiger Produktionsbeginn schon vor abschließender Zulassung.

Somit konnte der Zulassungsprozess auf wenige Monate verkürzt werden. Ein willkommener Nebeneffekt ist übrigens, dass die neuen Impfstoffe ziemlich preiswert sind ( 5$ bis 30$ ).