Katalin Kariko und Drew Weissman wurden mit dem Nobelpreis für Medizin 2023 ausgezeichnet, da ihre wegweisende Forschung die Entwicklung hochwirksamer mRNA-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 außergewöhnliche Tempo ist vor allem der Herstellungsweise zu verdanken, da sieben der acht in Deutschland zugelassenen COVID-19-Impfstoffe mithilfe gentechnischer Methoden produziert werden.
Genetische Impfstoffe als Antwort auf pandemische Bedrohungen
Die Corona-Pandemie hat eindrucksvoll gezeigt, dass die Menschheit immer wieder neuen Infektionskrankheiten ausgesetzt ist. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, wird seit über zwanzig Jahren intensiv an neuen Impfstoffen geforscht, deren Herstellung durch genetische Methoden ermöglicht wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Impfstoffen, die oft eine aufwendige Kultivierung des gesamten Erregers erfordern, können genetische Impfstoffe schneller und in größeren Mengen produziert werden. Dies ist besonders wichtig in dicht bevölkerten Städten mit hoher Mobilität, in denen sich Krankheitserreger schnell verbreiten können.
Der Wettlauf um einen COVID-19-Impfstoff war ein historisches Ereignis, das den genetischen Ansatz zur Entwicklung von Impfstoffen revolutionierte. Kurz nach der Veröffentlichung der vollständigen Genomsequenz von SARS-CoV-2 begannen Wissenschaftler weltweit mit der Analyse und Identifizierung wichtiger Proteine. Die strukturelle Ähnlichkeit zu Sars-CoV, das bereits frühere Ausbrüche verursachte, beschleunigte den Prozess zusätzlich. Das Spike-Protein wurde als vielversprechendes Antigen identifiziert, das dem Virus den Eintritt in Wirtszellen ermöglichte.
Bei einer Impfung wird dem Immunsystem eine Infektion vorgegaukelt, um es für den Ernstfall einer tatsächlichen Infektion zu trainieren. Dazu werden Antigene, also Virusbestandteile, verwendet, die vom Immunsystem als fremd erkannt werden und eine Immunantwort auslösen. Diese Immunantwort führt zur Produktion von Antikörpern, die im gesamten Körper die Antigene erkennen können. Wenn sie auf das Coronavirus treffen, blockieren sie die Spike-Proteine und verhindern so das Eindringen des Virus in die Zelle.
Die mRNA-Impfstoffe weisen eine Vielzahl von Vorteilen aufgrund ihrer schnellen Entwicklung und der gentechnischen Herstellungsweise auf. Durch diese Merkmale konnten sie in kürzester Zeit verfügbar gemacht werden und spielten eine entscheidende Rolle bei der Eindämmung von COVID-19 und der Rettung von Menschenleben. Zudem bieten sie die Möglichkeit, schnell auf neue Varianten des Virus zu reagieren und die Impfstoffe anzupassen. Allerdings lässt der Impfschutz gegen COVID-19 mit der Zeit nach, weshalb Auffrischungsimpfungen für einen Teil der Bevölkerung notwendig sind. Die Forschung von Katalin Kariko und Drew Weissman hat einen bedeutenden Meilenstein in der Impfstoffentwicklung gesetzt und eröffnet neue Perspektiven für die Bekämpfung zukünftiger Infektionskrankheiten.
