Mit Hochdruck arbeiten Forscher an einem Impfstoff gegen das Sars-Coronavirus-2, insgesamt 118 Projekte zählt die Weltgesundheitsorganisation WHO derzeit. Und weitere Vorhaben sind schon in der Planung. Aber die Entwicklung solche Vakzine ist aufwendig und langwierig. Welcher Stoff wird also am Ende Erfolg haben und wann?

Maria Elena Bottazzi forscht mit ihren Kollegen am Baylor College of Medicine in der US-Metropole Houston an einem Impfstoff, der auf rekombinierten Virenproteinen beruht. Sie schätzt, dass etwa 70 bis 80 Prozent aller Projekte schon früh in der Entwicklung scheitern werden, erklärt sie im Gespräch mit dem Wissenschaftsjournalisten Hashem Al-Ghaili (Science Nature Page). Deshalb sei es gut, dass es so viele verschiedene Ansätze gebe.

Im Lauf des Prozesses scheiden dann immer mehr Kandidaten aus, erwartet Bottazzi. Am Ende bleibe aber ein Bündel wirklich viel versprechender Kandidaten übrig. Dann könne man die Forschungskräfte bündeln und schließlich die besten fünf Stoffe gemeinsam voranbringen. Wer zu diesen Top 5 gehöre, sei jetzt aber noch nicht abzusehen.

Gewöhnlich dauert eine Impfstoffentwicklung sehr lange. In manchen Fällen, wie gegen das AIDS auslösende HI-Virus ist sie bis heute nicht gelungen. Bei Sars-CoV-2 ist Bottazzi allerdings optimistisch. Denn Forscher können bereits auf den Erkenntnissen aufbauen, die über die stark verwandten Erreger von Sars und Mers gewonnen wurden. Sie schätzt die nötige Zeit bis zur Impfung allerdings trotzdem auf ein bis zwei Jahre.

Kann das Virus bis dahin mutieren und mögliche Impfstoffe wirkungslos machen? Bottazzi glaubt eher nicht. Es gebe zwar viele Mutationen, aber nur wenige seien entscheidend. Wichtig sei vor allem das Spike-Protein, mit dem Sars-CoV-2 an den ACE2 Rezeptor andocke und in die menschlichen Zellen eindringe. Verliere er diese Bindungsfähigkeit, würde der Erreger wohl rasch verschwinden. Möglich sei eher, dass diese Andock-Fähigkeit noch verbessert werde. Dadurch würde Corona noch ansteckender, was ein evolutionärer Vorteil für das Virus sein könne.

Generell müssen alle Impfprojekte zwei große Teilprobleme lösen. Einerseits müssen sie sich entscheiden, auf welche Stelle des Virus sie zielen wollen. Und andererseits müssen sie den Impfstoff an die richtige Stelle im Körper transportieren.

Impfstoffe, die mit abgeschwächten beziehungsweise abgetöteten Viren arbeiten, zielen meistens auf das ganze Virus. Hier soll das Immunsystem viele Bestandteile des Erregers erkennen und entsprechend zurückschlagen. Eine zweite Kategorie von Impfstoffkandidaten konzentriert sich dagegen auf das Spikeprotein. Sie wollen vor allem die Fähigkeit des Virus einschränken, an den Zielrezeptor zu binden. Eine dritte Kategorie wiederum nimmt noch spezifischer die Andockstelle innerhalb des Spikeproteins in den Blick. Die Forschung spricht hier von RBD-Stoffen (Receptor-Binding-Domain).

Ob gegen das Spike-Protein oder gegen seine Bindungsstelle, beide Typen von Impfstoffen können ihr Ziel auf zwei Weisen erreichen. Entweder stimulieren sie das Immunsystem mit synthetischen Eiweißen, die die entsprechenden Stellen der Viren nachempfinden und die Köprerabwehr darauf abrichten. Oder es werden RNA- oder DNA-Erbinformationen verwendet, die die menschlichen Zellen selbst zu den Produzenten dieser Vireneiweiße machen.

Als bestes Ergebnis sieht die Impfstoffforscherin Bottazzi ein Vakzin, das gleichermaßen gegen alle Coronaviren wirkt. Es könnte etwa an dem Spikeprotein ansetzen, das bei diesem Virentyp immer ähnlich ist. Egal welcher Kandidat sich am Ende durchsetze: Alle müssen extrem aufwendig getestet und optimiert werden, da sie schließlich nach Möglichkeit in der gesamten Bevölkerung eingesetzt werden sollen, um Herdenimmunität zu erreichen. Deshalb spielen auch die seltensten Nebenwirkungen eine Rolle. Impfstoffe müssen extrem sicher und wirksam sein.