Impfstoff

Ein Impfstoff (auch Vakzine) ist ein biologisch oder gentechnisch hergestelltes Agens, meist bestehend aus einzelnen Protein- oder Erbgutbruchstücken, abgetöteten oder abgeschwächten Erregern. Der Impfstoff dient im Rahmen einer Impfung zur spezifischen Aktivierung des Immunsystems hinsichtlich eines bestimmten Erregers, bzw. einer Erregergruppe.

Dazu wird die Reaktion des Immunsystems ausgenutzt, bei Vorhandensein von Erregern bzw. deren spezifischen Teilen (Stichwort Oberflächenproteine als Antigene) eine Immunantwort zu starten. Diese führt zur Ausbildung von Antikörpern und spezialisierten T-Helfer-Zellen, die dann einen lange anhaltenden Schutz (je nach Erreger zwischen einigen Jahren bis lebenslang) vor der jeweiligen Krankheit bieten.

Ursprung der Impfstoffe

Die Pocken waren die erste Krankheit, bei der versucht wurde, Individuen durch absichtliche Infektion mit anderen Erregern zu immunisieren. Es wird angenommen, dass diese Versuche entweder in Indien oder China bereits 200 v. Chr. begannen. Chinesische Ärzte wählten zur Gewinnung des Impfstoffs Personen mit leichtem Krankheitsverlauf aus und entfernten Krustenstücke der Pocken dieser Infizierten. Die Stücke wurden zu einem Pulver zermahlen und in die Nase der zu impfenden Person eingeführt.

Lady Mary Wortley Montagu berichtete 1718, dass die Türken sich in ähnlicher Weise den Körperflüssigkeiten von leicht Infizierten aussetzten und wendete diese Methode bei ihren eigenen Kindern an.

Der englische Landarzt Edward Jenner beobachtete 1796, während der Blüte der europäischen Pockenepedemien, dass Mägde durch den Kontakt mit Kuheutern teilweise mit Kuhpocken infiziert wurden, die ein vergleichsweise harmloser Verwandter der Pocken sind. Er entnahm infektiöse Flüssigkeiten von der Hand der derart infizierten Magd Sarah Nelmes und führte diese durch Injektion oder Kratzen in den Arm des 8 Jahre alten, gesunden James Phipps ein. Phipps entwickelte Symptome einer Kuhpocken-Infektion, von der er vollständig kurierte. 48 Tage später injizierte Jenner mit Pocken kontaminierte Materie in Phipps, welcher jedoch keine Symptome entwickelte.

Attenuierter Lebendimpfstoff

Dieser Lebendimpfstoff enthält abgeschwächte (attenuierte) Viren oder Bakterien, die sich noch vermehren können und eine Immunantwort auslösen, in der Regel jedoch keine Erkrankung. Ein attenuierter Lebendimpfstoff ist in der Regel deutlich wirksamer als Totimpfstoff.

In seltenen Fällen kann es nach der Anwendung eines solchen Impfstoffes bei der möglichen Vermehrung der Erreger zu einer Mutation in Richtung der nicht abgeschwächten Ausgangsform kommen, durch die dann doch die Erkrankung ausgelöst werden kann. Beispiele hierfür sind der MMR-Impfstoff, Bacillus Calmette-Guérin, sowie Impfstoffe gegen Gelbfieber.

Lebendimpfstoffe werden unterschieden in

kälte-adaptierte Stämme, die sich nur bei Temperaturen um 25°C replizieren können, was die Viren auf die oberen Atemwege beschränkt.
temperatur-sensitive Stämme, deren Replikation auf einen Temperaturbereich von 38‒39°C beschränkt ist; es kommt auch hier nicht zum Befall der unteren Atemwege.

Totimpfstoff

Totimpfstoffe enthalten inaktivierte oder abgetötete Viren oder Bakterien oder Bestandteile von Viren und Bakterien. Diese können sich im Körper nicht mehr weitervermehren, sie lösen aber ebenfalls eine Abwehrreaktion (Immunreaktion) aus. Beispiele sind Impfstoffe gegen Influenza, Cholera, Beulenpest oder Hepatitis A.

Totimpfstoffe werden unterschieden in:

Inaktiverte Ganzpartikelimpfstoffe: Inaktiverung der Viren mittels einer kombinierten Anwendung von Formaldehyd, beta-Propiolacton und Psoralen
Teilpartikelimpfstoffe: Zerstörung der Virusoberfläche mit Detergentien oder starken organischen Lösungsmitteln
Untereinheitimpfstoffe: die Oberfläche wird vollständig aufgelöst und spezifische Komponenten (Hämagglutinin- und Neuraminidase-Proteine) herausgereinigt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Untereinheiten rekombinant herzustellen. Untereinheitimpfstoffe sind nur wenig immunogen, besitzen dafür aber geringe Nebenwirkungen.

Lebendimpfstoffe wirken effizienter als Totimpfstoffe, da sie neben humoraler Immunität (eine durch in den Körperflüssigkeiten zirkulierende Antikörper bewirkte Form der Immunität) auch zelluläre Immunantworten auslösen.

Toxoide

Hierbei handelt es sich um inaktive toxische Bestandteile der erregenden Mikroorganismen. Diese Impfstoffe werden in Fällen verwendet, in denen nicht die Erreger selbst, sondern deren Toxine die Krankheit verursacht. Beispiele für diese Impfstoffe sind Tetanus und Diphtherie.

Sonstige

Eine Reihe weiterer, teilweise experimenteller, Techniken befinden sich in Entwicklung und Einsatz:

Konjugierte Impfstoffe: einige Bakterien verfügen über Polysaccharid-Außenhüllen, die nur schwache Immunantworten provozieren. Durch Verbindung dieser Außenhüllen mit Proteinen (wie Toxinen), kann das Immunsystem dazu gebracht werden, die Polysaccharide wie Proteinantigene zu erkennen.
Anstatt vollständiger attenuierter oder inaktiver Erreger kann auch durch Fragmente eine Immunantwort provoziert werden.
Rekombinante Vektoren: Durch Kombination der Physiologie eines Mikroorganismus mit der DNS eines anderen kann eine Immunität gegen Erreger mit komplexen Infektionsprozessen geschaffen werden.
DNS-Impfung: In den letzten Jahren entstand eine neuartige Form der Impfung, die auf der DNS des Agens basiert. Hierbei wird virale oder bakterielle DNS in den Wirtsorganismus eingefügt und expremiert. Hierdurch wird eine Immunreaktion bewirkt. Hierbei entfallen nach bisherigem Stand der Forschungen (2005) die Nebenwirkungen der üblichen Impfmethoden.

Weblinks

dnavaccine.com – exzellente Seite zur DNA-Vakzinierung & Gen-Therapie (engl.)
vaccine.com – sehr gut organisierte Link-Seite zu verschiedensten Aspekten von Impfung & Impfstoffen (engl.)

Siehe auch: Impfung, Impfkontroverse