Drosten ist den Mutationen auf der Spur: Wie viele Updates braucht die Corona-Impfung?

Coronavirus

Wer geimpft ist, muss mit weiteren Impfungen zur Auffrischung rechnen. Charité-Forscher um den Virologen Christian Drosten prognostizieren, dass regelmäßige Impfstoff-Updates nötig sein werden.

Berlin

27.03.2021, 05:05 Uhr / Lesedauer: 2 min
Charité-Forscher um den Virologen Christian Drosten prognostizieren, dass regelmäßige Impfstoff-Updates nötig sein werden.

Charité-Forscher um den Virologen Christian Drosten prognostizieren, dass regelmäßige Impfstoff-Updates nötig sein werden. © picture alliance/dpa/Reuters Pool

Ähnlich wie bei Grippeimpfstoffen müssen wahrscheinlich auch die Covid-19-Impfstoffe regelmäßig angepasst und aktualisiert werden. Impfstoffhersteller wie Biontech sind bereits dabei, mögliche Updates für neue Virusvarianten zu entwickeln. Die südafrikanische Variante und auch die brasilianische weisen bereits Eigenschaften auf, die den ursprünglich angedachten Impfschutz verringern könnten.

Forscher rechnen zudem mit weiteren Varianten, die bei hohem Infektionsgeschehen auftreten. Es könnte also sein, dass in Zukunft neben der jährlich anstehenden Grippeimpfung auch die Corona-Impfung ansteht – zumindest solange die Pandemie noch in vollem Gange ist.

Dass es zu Anpassungen kommen muss, prognostizieren auch Forschende der Berliner Charité um den Virologen Christian Drosten. „Nach einigen Jahren ist jedoch eine längere Haltbarkeit der Impfstoffe zu erwarten“, heißt es in einer Mitteilung zu einer Mitte März im Fachmagazin „Virus Evolution“ erschienenen Studie.

Die Wissenschaftler haben dafür die Evolution von Erkältungscoronaviren, die Sars-CoV-2 in Bezug auf das Spikeprotein stark ähneln, mit der von Grippeviren verglichen – und einige Hinweise für ihre These entdeckt.

Corona- und Grippeviren entkommen Immunschutz

Die Forscher untersuchten die Entwicklung des Spike-Gens bei den beiden am längsten bekannten Coronaviren 229E und OC43 in den vergangenen 40 Jahren. Zum Vergleich betrachteten die Forschenden den Influenza-Stamm H3N2, der sich besonders effizient der menschlichen Immunreaktion entzieht.

Und sowohl die Corona- als auch die Influenzaviren zeigten eine ausgeprägte Treppenform: „Ein solch asymmetrischer Stammbaum bedeutet, dass eine zirkulierende Viruslinie regelmäßig durch eine andere ersetzt wird, weil diese einen Überlebensvorteil hat“, wird Wendy K. Jó vom Charité-Institut für Virologie zitiert.

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„Das ist ein Hinweis auf eine sogenannte Antigen-Drift, also eine kontinuierliche Veränderung der Oberflächenstrukturen, durch die Viren sich der menschlichen Immunreaktion entziehen.“ Es sei also sehr wahrscheinlich, dass die heimischen Coronaviren dem Immunsystem mit demselben Mechanismus entfliehen wie das Grippevirus.

Coronaviren entwickeln sich langsamer als Grippeviren

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Geschwindigkeit. Die Evolution findet bei Coronaviren deutlich langsamer statt. Während sich in der Influenza-Sequenz pro Jahr 25 Mutationen pro 10.000 Erbgutbausteinen ansammelten, waren es bei den Coronaviren nur etwa sechs Mutationen, schreiben die Wissenschaftler.

Damit veränderten sich die landläufigen Coronaviren um das Vierfache langsamer als das Grippevirus. „Das ist mit Blick auf Sars-CoV-2 eine gute Nachricht“, sagt Christian Drosten.

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Die Evolutionsgeschwindigkeit vom Pandemieerreger liege derzeit mit geschätzt rund zehn Mutationen pro 10.000 Erbgutbausteinen im Jahr allerdings deutlich über der von älteren Coronaviren. „Der Grund dafür liegt aber hauptsächlich in dem hohen Infektionsgeschehen während der Pandemie: Wo es viele Infektionen gibt, kann sich ein Virus auch schneller weiterentwickeln“, sagt Studienleiter Jan Felix Drexler.

Es sei davon auszugehen, dass sich auch Sars-CoV-2 weiter verändern wird, aber langsamer, sobald das Infektionsgeschehen abebbt. Das passiert, wenn ein Großteil der Menschen genesen oder geimpft ist.

Sechs Wochen für Impstoff-Update

Während der Pandemie müssten die Impfstoffe regelmäßig überprüft und wenn nötig angepasst werden, empfehlen die Charité-Forscher. Das Paul-Ehrlich-Institut geht davon aus, dass die mRNA-Impfstoffe wie von Biontech und Moderna innerhalb von sechs Wochen verändert und auf einzelne Mutanten ausgerichtet werden könnten. Dann müssten noch einmal rund sechs Wochen für die veränderte Produktion eingerechnet werden.

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Bei Vektorimpfstoffen – wie etwa dem von Astrazeneca – braucht es ein größeres Zeitfenster für Anpassungen. Die Trägerviren, die das genetische Material eines Erregers für die Immunantwort per Impfung in die Zellen einschleusen, müssten dafür erst neu herangezüchtet werden, erklärte die Impfstoffexpertin Marylyn Addo kürzlich bei einem Gespräch mit dem Science Media Center.

„Das dauert wahrscheinlich zwei bis drei Monate.“ Sobald das Infektionsgeschehen dann abebbt, bieten die Impfungen laut Charité-Forschern dann aber wahrscheinlich länger Schutz.

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