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Impfstofftypen (Stand: 15.12.2022)

Was wissen wir über mRNA-Impfstoffe?

Es wurden verschiedene COVID-19-Impfstofftypen entwickelt: Es sind mRNA-basierte Impfstoffe und Vektor-basierte Impfstoffe sowie protein-basierte Impfstoffe verfügbar.

mRNA-Impfstoffe enthalten Genabschnitte des SARS-CoV-2-Virus in Form von messenger-RNA (kurz mRNA), die auch als Boten-RNA bezeichnet wird. Die mRNA kann nach der Impfung im Inneren von Körperzellen abgelesen werden. Dadurch werden Proteine (z.B. das Spikeprotein des SARS-Coronavirus-2) hergestellt, nicht aber das ganze Virus. Die fertigen Proteine werden anschließend dem Immunsystem gezeigt, das mit einer gezielten Antikörperbildung gegen das SARS-CoV-2-Protein (humorale Immunantwort) und einer zellulären Abwehr gegen SARS-CoV-2-infizierte Zellen reagiert (zelluläre Immunantwort). Diese Immunreaktion kann zu den klassischen, leichten Symptomen führen (z.B. Rötung und Schwellung an der Einstichstelle), die meist nach wenigen Tagen von selbst verschwinden. Proteine, die eine Immunreaktion anregen können, werden als Antigene bezeichnet.
Damit die mRNA in die Zellen aufgenommen werden kann, wird sie mit Lipidstoffen (kleinen Fetttröpfchen) umhüllt, sodass sogenannte mRNA-Lipidnanopartikel entstehen. Diese sind nach der Injektion in den Muskel stabil und verschmelzen mit der Zellmembran von Muskelzellen, wodurch die mRNA in die Zellen gelangt. Studien haben gezeigt, dass die Lipidnanopartikel nicht zytotoxisch (zellschädigend) sind und von ihnen keine Gefahr für den menschlichen Körper ausgeht.

In den Zellen wird die Erbinformation, die auf der mRNA kodiert ist, ausgelesen und in Protein übersetzt. Diesen Prozess nennt die Biologie Translation. Derselbe Prozess läuft in jeder Körperzelle auch mit der zelleigenen mRNA ab. Die mRNA wird nicht in DNA umgebaut und hat keinen Einfluss auf die menschliche DNA.

mRNA-basierte Impfstoffe haben den Vorteil, dass sie sehr schnell an neue Varianten eines Virus angepasst werden können. Dafür werden einzelne Bausteine der mRNA im Labor gentechnisch ausgetauscht. Anschließend können mRNA Impfstoffe in großer Anzahl innerhalb weniger Wochen hergestellt werden. Die COVID-19-Impfstoffe auf mRNA-Basis können im Kühlschrank bei 2 °C bis 8 °C gelagert werden.

Weitere Informationen zu COVID-19-Impfstoffen finden sich hier.

Stand: 06.10.2022

Was wissen wir über Vektor-basierte Impfstoffe?

Es wurden verschiedene COVID-19-Impfstofftypen entwickelt: Es sind mRNA-basierte Impfstoffe und Vektor-basierte Impfstoffe sowie protein-basierte Impfstoffe verfügbar.

Vektorbasierte Impfstoffe bestehen aus für den Menschen harmlosen Viren, die gentechnisch so verändert sind, dass sie in ihrem Genom die genetische Sequenz mit dem Bauplan für einen oder mehrere Bestandteile des Erregers (Antigen) enthalten, gegen den der Impfstoff gerichtet ist. Die COVID-19-Vektorimpfstoffe enthalten ungefährliche, gut untersuchte Trägerviren, in deren Genom ein Gen eingebaut wurde, das den Bauplan für das SARS-CoV-2-Oberflächenprotein, das Spikeprotein, enthält.

Zum Janssen-Impfstoff (Janssen-Cilag International): Beim Janssen-Impfstoff wird ein Adenovirus vom Menschen (kurz: Ad26) verwendet. Dies ist ein harmloses Erkältungsvirus. Infektionen mit diesem Virus sind nicht sehr verbreitet und somit können keine vor der Impfung vorhandenen Antikörper die Immunreaktion beeinflussen bzw. abschwächen. Das Impfvirus vermehrt sich im menschlichen Körper nicht und kann somit keine Infektion auslösen. Nach der Impfung wird anhand des genetischen Bauplans das Impfantigen (das Spikeprotein von SARS-CoV-2) von den Körperzellen selbst hergestellt. Die Trägerviren dienen somit als "Genfähre" für das Spikeprotein-Gen von SARS-CoV-2. Das von den Körperzellen gebildete Spikeprotein regt das Immunsystem des Körpers dazu an, Antikörper gegen SARS-CoV-2 zu produzieren (humorale Immunantwort). Zudem kann eine T-Zell-Antwort (CD4, CD8) ausgelöst werden (zelluläre Immunantwort). Die Trägerviren werden durch das Immunsystem kontrolliert und nach kurzer Zeit eliminiert.

Der Impfstoff Vaxzevria (AstraZeneca) kommt seit dem 1. Dezember 2021 in Deutschland nicht mehr zum Einsatz. Dieser Impfstoff basiert auf einem Adenovirus (das modifizierte Virus ChAdOx1), das bei Schimpansen Atemwegsinfekte auslösen kann, für Menschen aber harmlos ist.

Bei natürlicher Infektion mit Adenoviren wurde bisher keine genetische Veränderung menschlicher Zellen beobachtet. Adenovirale Vektoren gelten generell als nichtintegrierende Vektoren, d.h. sie bauen ihr Erbgut nicht in das zelleigene Genom ein. Das Genom der COVID-19-Vektorimpfstoffe auf Basis nicht vermehrungsfähiger Adenoviren verbleibt ebenso wie das anderer Adenoviren außerhalb der menschlichen DNA (extrachromosomal) im Zellkern infizierter Zellen.

Auch vor dem Hintergrund, dass sich die adenoviralen Vektoren – anders als die natürlichen Erkältungsviren – aufgrund genetischer Veränderungen nicht im menschlichen Körper vermehren und schnell vom Körper eliminiert werden, besteht nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft kein Risiko durch eine Integration der Adenovirus-Vektor-DNA in das menschliche Genom.

Einige Vektorimpfstoffe sind bereits zugelassen (bspw. Ebola-Impfstoffe), ihre Herstellung kann relativ schnell erfolgen. Sie können bei Temperaturen von 2 bis 8 °C transportiert und gelagert werden.

Weitere Informationen zu COVID-19-Impfstoffen finden sich hier.

Stand: 06.10.2022

Sind die COVID-19-Impfstoffe Tot- oder Lebendimpfstoffe?

Die mRNA-basierten und vektorbasierten COVID-19-Impfstoffe sowie die proteinbasierten Impfstoffe Nuvaxovid von Novavax und der Ganzvirus-Protein-Impfstoff Valneva (siehe auch Was wissen wir über proteinbasierte Impfstoffe?) enthalten keine vermehrungsfähigen Viren. Insofern können sie mit Totimpfstoffen gleichgesetzt werden. Solche Totimpfstoffe sind inaktiviert; sie enthalten abgetötete Erreger oder Erreger-Bestandteile, die sich weder vermehren noch eine Erkrankung auslösen können.

Gemäß Empfehlung der STIKO muss zwischen mRNA- oder Vektor-basierten COVID-19-Impfungen und anderen Totimpfstoffen kein Impfabstand mehr eingehalten werden. Sie können simultan gegeben werden, wenn eine Indikation zur Impfung sowohl gegen andere Erkrankungen als auch gegen COVID-19 besteht (z.B. bei gleichzeitiger Indikation für eine Impfung gegen COVID-19 und Influenza), sollten allerdings in unterschiedliche Gliedmaße geimpft werden.

Zu Impfungen mit Lebendimpfstoffen soll ein Abstand von mindestens 14 Tagen vor und nach jeder COVID-19-Impfung eingehalten werden. Nuvaxovid kann gleichzeitig mit einem Influenza-Totimpfstoff verabreicht werden. Zur Verabreichung von anderen Tot- und Lebendimpfstoffen wird ein Abstand von 14 Tagen vor und nach Nuvaxovid-Applikation empfohlen. Bei Valneva empfiehlt die STIKO generell einen Abstand von 14 Tagen zur Verabreichung von anderen Tot- und Lebendimpfstoffen.

Stand: 06.10.2022

Was wissen wir über proteinbasierte Impfstoffe?

Es wurden verschiedene COVID-19-Impfstofftypen entwickelt: Es sind mRNA-basierte Impfstoffe und Vektor-basierte Impfstoffe sowie protein-basierte Impfstoffe verfügbar.

Protein-basierte Impfstoffe enthalten künstlich hergestellte Eiweiß-Bestandteile des SARS-Coronavirus-2. Um die Schutzwirkung der Impfung zu erhöhen, enthalten die Impfstoffe außerdem einen Wirkverstärker, ein sogenanntes Adjuvans.

Beim Impfstoff Nuvaxovid wird ein Protein aus der Hülle des Virus verwendet, das sogenannte Spikeprotein. Dieses wird mit modernsten Verfahren aus Zellkulturen gewonnen und anschließend über verschiedene Schritte gereinigt. Als Adjuvans wird Matrix-M auf Saponinbasis hinzugegeben. Für Saponine als Adjuvans bestehen Erfahrungen mit einem bereits zugelassenen rekombinanten Impfstoff gegen Herpes Zoster (Shingrix). Der Impfstoff Nuvaxovid zählt, wie alle anderen in Deutschland zugelassenen COVID-19-Impfstoffe, funktionell als Totimpfstoff.

Die Europäische Arzneimittelbehörde (EMA) hat am 20. Dezember 2021 die bedingte Zulassung des Impfstoffes Nuvaxovid für Personen ab 18 Jahren zur Grundimmunisierung empfohlen. Seit dem 23. Juni 2022 empfiehlt die EMA Nuvaxovid auch für Personen ab 12 Jahren. Am 1. September 2022 wurde der Impfstoff auch für Auffrischimpfungen zugelassen.

Die STIKO empfiehlt seit August 2022 den Impfstoff Nuvaxovid zur Grundimmunisierung von Personen ab 12 Jahren und zur Auffrischimpfung bei Personen mit produktspezifischen medizinischen Kontraindikationen gegen die mRNA-Impfstoffe. Die Auffrischimpfung mit Nuvaxovid ist laut der Empfehlund der STIKO vom Dezember 2022 auch bei individuellem Wunsch nach entsprechender Beratung möglich. Die Datenlage zu Nuvaxovid ist aktuell noch limitiert. Anhand der verfügbaren Daten schätzt die STIKO ein, dass der Schutz einer Auffrischimpfung mit Omikron-adaptierten mRNA-Impfstoffen vermutlich dem einer Auffrischimpfung mit Nuvaxovid überlegen ist. Deshalb sollte nach Möglichkeit weiterhin präferenziell ein bivalenter mRNA-Impfstoff für Auffrischimpfungen verwendet werden.

Der zweite in Europa zugelassene Protein-basierte Impfstoff ist Valneva. Er enthält das komplette SARS-CoV-2-Virus (ganze Viruspartikel), das vorher abgetötet und dadurch inaktiviert wurde. Diese Viruspartikel können keine Krankheit verursachen. Der Impfstoff enthält zudem zwei Wirkverstärker: Alum (Aluminium-hydroxide) sowie CpG1018, ein Oligodesoxynucleotid. Der Impfstoff Valneva ist seit dem 24. Juni 2022 für Personen im Alter von 18 bis 50 Jahren zugelassen. Die STIKO empfiehlt seine Anwendung zur Grundimmunisierung seit September 2022.

Stand: 15.12.2022

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