Gesundheit

67 Prozent wirksam, kein Nadel-Pieks: So funktioniert der erste DNA-Impfstoff

Indien hat den weltweit ersten DNA-Impfstoff für Menschen zugelassen. Dieser soll symptomatische Covid-19-Erkrankungen verhindern – und wird sogar ganz ohne Nadel verabreicht. Die Notzulassung beruht auf Zwischenergebnissen einer klinischen Studie. Was Sie zum neuen Corona-Vakzin wissen müssen.

Es ist der erste seiner Art: ZyCov-D ist der erste DNA-Impfstoff, der jemals für den Menschen zugelassen wurde. Seine besondere Wirkungsweise könnte laut Forschern große Bedeutung für die Pandemie-Bekämpfung haben. Außerdem macht das neue Covid-Vakzin aus, dass für die Verabreichung keine Nadel notwendig ist. FOCUS Online erklärt, was Sie über den neuen Impfstoff wissen müssen.

1. Art des Impfstoffs

Bei ZyCov-D handelt es sich um einen sogenannten Plasmid-DNA-Impfstoff. Diesen hatte das indische Pharmaunternehmen Cadila Healthcare gemeinsam mit dem nationalen Ministerium für Biotechnologie entwickelt. Das Vakzin hat nach Unternehmensangaben eine Wirksamkeit von 67 Prozent und funktioniert ähnlich wie die bislang weltweit zugelassenen Covid-Impfstoffe – mit ein paar Unterschieden.

So enthält dieses Vakzin etwa ebenfalls den genetischen Bauplan für das Spike-Protein des Coronavirus. Der Körper kann dieses daraufhin im Körper selbst bilden und eine Immunantwort mit Antikörpern entwickeln. Kommt ein Geimpfter später mit dem tatsächlichen Virus in Kontakt, ist das Immunsystem vorbereitet und kann es mit den bereits gebildeten Antikörpern gezielt bekämpfen.

Unterschied zu den mRNA-Impfstoffen

Der Unterschied zu den bisher zugelassenen mRNA-Impfstoffen liegt in der Art, in der der Bauplan in den Körper geschleust wird. Das wird im Blick auf die unterschiedliche Funktionsweise von DNA und mRNA deutlich:

Das Ziel der Impfung ist es generell, Virusproteine zu bilden. In DNA-Impfstoffen steckt zwar der DNA-Bauplan für einen Krankheitserreger. Um diesen nachzubauen ist es allerdings notwendig, zunächst eine Abschrift vom dem DNA-Abschnitt mit der Bauanleitung zu erstellen. Dabei handelt es sich um die einsträngige mRNA. Anders als die DNA kann diese aus dem Zellkern heraus in das Zellplasma und dort abgelesen werden. Somit erhält der Körper die Bauanleitung und kann das Virusprotein nachbauen.

DNA und RNA

Das menschliche Erbgut besteht aus sogenannter DNA (Desoxyribonukleinsäure). Bei RNA-Viren, zu denen auch das Sars-CoV-2 gehört, besteht die Erbinformation hingegen aus RNA (Ribonukleinsäure). RNA ist etwas anders aufgebaut als DNA. Damit Viren-RNA in menschliches Erbgut gelangen kann, muss sie von biologischen Werkzeugen in DNA umgeschrieben und dann ins Erbgut eingebaut werden.

Bei einem mRNA-Impfstoff, bei dem die mRNA also bereits vorhanden ist, muss diese lediglich bis ins Zellplasma vordringen. Anders ist es hingegen bei der DNA. Diese muss bis in den Zellkern, also tiefer in die Zelle hineingelangen und dort in mRNA umgeschrieben werden. dpa So wirken die Impfstoffe gegen Covid-19

Aus diesem Grund war es dem indischen Virologen Shahid Jameel zufolge lange schwierig, mit Impfstoffen dieser Art eine starke Immunantwort hervorzurufen. Daher hätten die DNA-Vakzine bislang nur Anwendung bei Tieren, etwa Pferden gefunden, erklärte er im Fachblatt „Nature“.

2. Anwendung

Um die DNA leichter in die Zellkerne zu schleusen, wird das Vakzin zudem anders verabreicht als die bislang zugelassenen Impfstoffe. Anstatt im Muskelgewebe wird es direkt unter der Haut abgelagert, wo viele Immunzellen die Partikel des Impfstoffs aufnehmen können. „Das hilft dabei, die DNA viel effizienter einzufangen als im Muskel“, so Jameel.

Hierzu ist nicht einmal eine Nadel notwendig. Stattdessen wird das Vakzin mit einem Gerät verabreicht, das gegen die Haut gepresst wird. So entsteht ein feiner Hochdruck-Flüssigkeitsstrom, der die Oberfläche durchsticht und gleichzeitig weniger schmerzhaft ist als eine klassische Injektion. Das macht die Gabe der Dosen angenehmer als bei den bislang zugelassenen Impfstoffen. Ein weiterer Vorteil: Diese sogenannte „Plug and Play“-Technologie könne dem indischen Ministerium für Biotechnologie zufolge leicht an Mutationen im Virus angepasst werden.

Der Nachteil ist allerdings: Es sind mindestens drei Dosen notwendig, um die vom Unternehmen angegebene Wirksamkeit von 67 Prozent zu erzielen. Laut Virologe Jameel könne das die logistischen Herausforderungen erhöhen.

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  • 3. Wirksamkeit

    Mit angeblich 67 Prozent liegt die Wirksamkeit von ZyCov-D deutlich unter der der zugelassenen mRNA-Impfstoffe. Allerdings lassen sich diese Zahlen laut Virologe Jameel nicht vergleichen. Die Studien mit dem DNA-Vakzin seien zu Beginn des Jahres durchgeführt worden – in Indien, wo die Delta-Variante zu diesem Zeitpunkt bereit die dominierende war.

    Die mRNA-Studien seien hingegen durchgeführt worden, als weniger leicht übertragbare Varianten verbreitet waren. „Die Wirksamkeit ist im Wesentlichen gegen die Delta-Variante, das ist also ziemlich gut“, so Jameel. Der Wert bezieht sich auf den Schutz vor symptomatischen Sars-COV-2-Infektionen, nicht auf das Risiko einer Infektion.

    4. Zulassung

    Ende August 2021 erhielt ZyCoV-D eine erste Notfallzulassung durch Indiens Arzneimittelbehörde Drugs Controller General of India. Die Wirksamkeit hatten die Behörden aus einer noch laufenden Studie mit rund 28.000 Teilnehmern ermittelt. Von 81 symptomatischen Infektionen traten 60 in der Gruppe der Probanden auf, die ein Placebo erhalten hatten.

    Menschen ab zwölf Jahren können das Vakzin dort nun bekommen, Indien will im September mit den ersten Impfungen beginnen. Zudem plant Cadila Healthcare, den Impfstoff bald an Fünf- bis Zwölfjährigen zu testen.

    Auch wenn das Unternehmen „zuversichtlich ist, dass dies ein wichtiger Impfstoff sowohl für Indien als auch für die Welt sein wird“, ist eine Zulassung in anderen Ländern bislang nicht in Aussicht. Dafür sind in jedem Fall weitere Untersuchungen notwendig. Eine verlässlichen Zeithorizont gibt es dafür nicht.Sie sind die wirksamste Waffe im Kampf gegen die Pandemie: Impfstoffe. Sie schützen Geimpften vor schweren bis tödlichen Covid-19-Verläufen und dämmen die Ausbreitung des Virus ein. Aber immer noch gibt es viele Fragen. Wir geben Antworten. Hier geht es zum Überblick

    5. Kritik und Bedeutung für Pandemie-Bekämpfung

    Denn dass die klinische Studie zum Zeitpunkt der Notzulassung noch nicht abgeschlossen war, kritisieren Wissenschaftler. „Die Wirksamkeitsdaten müssen unbedingt von unabhängiger Seite überprüft werden“, sagte etwa Virologe Jeremy Kamil der britischen „BBC“.

    Andere werten sie hingegen als „Beweis für das Prinzip, dass DNA-Impfstoffe wirken und bei der Kontrolle der Pandemie helfen können“, wie der australische Immunologe Peter Richmond dem Fachblatt „Nature“ sagte. „Dies ist ein wirklich wichtiger Schritt vorwärts im Kampf gegen Covid-19 weltweit, denn es zeigt, dass wir eine weitere Klasse von Impfstoffen haben, die wir verwenden können.“

    DNA-Impfstoffe sind leichter und günstiger herzustellen

    Im Gegensatz zu mRNA-Impfstoffen lassen sich DNA-Vakzine leichter und günstiger herstellen. Sie sind zudem länger haltbar und lassen sich auch bei höheren Temperaturen lagern. Neben ZyCov-D befinden sich laut „Nature“ rund ein Dutzend DNA-Impfstoffe gegen Corona in klinischen Studien. Mindestens ebenso viele steckten aktuell noch in früheren Entwicklungsstadien.

    Und auch gegen andere Krankheiten und Infektionen werden DNA-Impfstoffe entwickelt, etwa zur Behandlung verschiedener Tumore oder HIV. Virologe Shahid Jameel sagt: „Wenn sich DNA-Impfstoffe als erfolgreich erweisen, ist dies wirklich die Zukunft der Vakzinologie.“

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