mRNA gegen COVID-19

Impfstoffkandidaten mit hohem Potenzial

mRNA-Impfstoffe sind in der Regel gut verträglich und lassen sich schnell und skalierbar herstellen. Ein weiterer großer Vorteil von mRNA-Impfstoffen ist: Sie enthalten keinerlei Virusproteine oder Antigene. Der Impfstoff enthält künstlich hergestellte mRNA, die nur einen bestimmten Teil des Virus kodiert, nämlich ein nicht-infektiöses Hüllprotein. Diese mRNA kommt weder mit der DNA der geimpften Personen in Kontakt noch verändert sie diese. Sie kann auch keine Virusinfektion auslösen. Die mRNA löst lediglich die Synthese eines bestimmten Proteins aus, auf das der Körper mit der gewünschten Immunreaktion antwortet.

Video zur Wirkungsweise von mRNA-Impfstoffen

Die Rolle der mRNA im menschlichen Körper

mRNA fungiert im Körper als mobile Bauplankopie eines DNA-Abschnitts im Rahmen der Proteinbiosynthese. Mit ihrer Information können die vom Körper benötigten Proteine an den Ribosomen in der Zelle gebaut werden. mRNA ist der „Bote“: (englisch messenger) zwischen Genom und Ribosom.

 

Proteinbiosynthese Schritt für Schritt:

Zellkern

Neben dem Zellkern sind Ribosomen, endoplasmatisches Retikulum und der Golgi-Apparat im Zytosol Stationen der Proteinbiosynthese.

DNA

Zuerst wird der entsprechende Abschnitt der DNA im Zellkern identifiziert, der für das gewünschte Protein kodiert.

mRNA

Die mRNA entsteht durch Transkription dieser DNA-Stelle. Der benötigte Genomabschnitt der DNA wird enzymatisch in eine einsträngige RNA übersetzt und zur einsatzbereiten mRNA (messenger-Ribonukleinsäure) modifiziert.

mRNA-Export

Die mRNA verlässt nun den Zellkern und gelangt zum Ribosom.

Ribosom

Hier findet die Translation statt, also die Übersetzung der Basensequenzen der mRNA in Aminosäuresequenzen. Diese wiederum werden zu Polypeptiden verknüpft.

Proteinkette

Die entstandene Proteinkette wird bei Bedarf vom endoplasmatischen Retikulum und Golgi-Apparat modifiziert, geprüft und in Vesikel verpackt. Anschließend wird das Protein je nach Zielort zum Beispiel in den Extrazellulärraum abgegeben.

RNasen

RNasen sind Enzyme im Zytosol und spalten die abgelesene mRNA anschließend wieder in ihre Bestandteile auf. Diese Nukleinbasen stehen nun für eine erneute mRNA-Synthese zur Verfügung.

Die Rolle der mRNA im Impfstoff

Die mRNA, die im Impfstoff enthalten ist, ist eine im Labor hergestellte Transkription eines bestimmten Abschnitts des SARS-CoV-2-Genoms. Dieser Abschnitt kodiert ausschließlich für das Spike-Protein, ein nicht-infektiöses, aber für SARS-CoV-2 charakteristisches Protein in der Hülle des Virus. Im Falle einer SARS-CoV-2-Infektion ist es auch genau dieses Spike-Protein, gegen das im Körper spezifische Antikörper gebildet werden. Daher reicht bereits die Anwesenheit dieses Teilstückes der Virushülle aus, um das Immunsystem zu aktivieren und einen Impfschutz gegen COVID-19 aufzubauen. Das macht sich die mRNA-Impfung zunutze:

Die Impfstoff-mRNA

Die Impfstoff-mRNA mit den kodierten Informationen zum Bau des Spike-Proteins gelangt vom Extrazellulärraum in die Zelle. Sie kommt zu keiner Zeit in Kontakt mit der DNA im Zellkern.

Ribosom

Die mRNA gelangt direkt zum Ribosom. Dort findet wieder die Translation statt, also die Übersetzung der Basensequenzen der mRNA in Aminosäuresequenzen. Diese wiederum werden zu Polypeptiden verknüpft.

Proteinkette

Die entstandene Proteinkette wird zum fertigen Spike-Protein modifiziert und in den Extrazellulärraum abgegeben. Dieser Vorgang findet nur in den Zellen statt, die Impfstoff-mRNA aufgenommen haben.

Spike-Proteine

Die Spike-Proteine werden nun von bestimmten Immunzellen analysiert, als körperfremd identifiziert und den T-Helferzellen präsentiert. Diese wiederum aktivieren das adaptive Immunsystem.

Antikörper

Im Rahmen dessen produzieren B-Zellen spezifische Antikörper, die sich gegen das Spike-Protein richten. Es bilden sich außerdem B- und T- Gedächtniszellen aus, das sogenannte Immungedächtnis.

Bestmöglicher Schutz

Ab dem 7. Tag nach der 2. Impfdosis ist der Körper bestmöglich vor einer COVID-19-Erkrankung geschützt. Daten aus Israel, wo bereits knapp 60 % der Bevölkerung geimpft sind, zeigen eine erhebliche Reduktion von asymptomatischen und symptomatischen SARS-CoV-2-Infektionen bei geimpften im Vergleich zu nicht geimpften Personen. Diese Daten geben Hinweise darauf, dass geimpfte Menschen sich und andere in geringerem Maße anstecken könnten. Für die inzwischen dominierende Variante Delta (1.617.2) gilt dies jedoch nur in eingeschränkter Form. Die Einhaltung der AHA+A+L-Regeln (Abstands- und Hygieneregeln beachten, Maske im Alltag tragen, Corona-Warn-App nutzen und Räume lüften) bleibt daher weiterhin wichtig, um das Ansteckungsrisiko für nicht geimpfte Personen gering zu halten.

Ihre Fragen. Unsere Antworten.

In einer globalen Krise wie der COVID-19-Pandemie bleiben auch für Fachkräfte nicht selten noch Fragen offen. Eine Auswahl an Fragen und Antworten haben wir hier für Sie zusammengestellt:

Wie funktioniert der Impfstoff?

Auf mRNA basierende Impfstoffe nutzen den genetischen Code eines Virus sowie die Transkriptionsfähigkeit der Empfängerzelle. Die das Antigen kodierende mRNA wird in der Empfängerzelle abgelesen, woraufhin das virale Antigen in der Zelle hergestellt wird und dann eine Immunantwort stimulieren kann. 

Besteht ein Risiko der Integration von mRNA in die DNA?

Bei mRNA ist das Risiko einer Insertionsmutagenese im Gegensatz zu DNA-basierten Impfstoffen ausgeschlossen. Aufgrund der Wirkweise von mRNA-Impfstoffen, bei denen die Boten-RNA die genetische Information trägt und ihre Information im Zytoplasma der Zelle exprimiert wird, besteht kein Risiko für eine Insertionsmutagenese.

Wirkt COMIRNATY® auch gegen die aktuell bekannten SARS-CoV-2-Mutationen aus England und Südafrika?

Mehrere aktuelle Studien zeigten eine Aktivität des mRNA-Impfstoffs gegen die Alpha- und Beta-Varianten. Diese frühen Ergebnisse sind sehr ermutigend und deuten derzeit nicht auf die Notwendigkeit eines neuen Impfstoffs gegen die neu auftretenden Varianten hin. BioNTech wird neu auftretende SARS-CoV-2-Stämme beobachten und die Wirksamkeit des Impfstoffs bei Geimpften fortlaufend überprüfen. Es ist anzunehmen, dass zukünftig weitere Virusvarianten entstehen werden, die eine Anpassung der Impfstoffe erfordern können. BioNTech geht davon aus, dass die unternehmenseigene mRNA-Impfstoffplattform schnell an die neuen Bedürfnisse angepasst werden kann.

Sollen Personen geimpft werden, die bereits nachweislich mit SARS-CoV-2 infiziert waren?

Studien haben gezeigt, dass Personen nach durchlebter Infektion mit SARS-CoV-2 spezifische Antikörper entwickeln, die das Virus in Labortests neutralisieren können. Nach Ansicht der STIKO sollten diese Personen frühestens 6 Monate nach Genesung mit einer Dosis geimpft werden.

Welche Personen sollten nicht geimpft werden?

  • unterhalb des zugelassenen Mindestalters
  • mit einer Überempfindlichkeit gegenüber dem Impfstoff oder einem der Impfstoffbestandteile
  • mit einer anaphylaktischen Reaktion nach der 1. Impfung mit COMIRNATY®
  • bei akuter, schwerer, fieberhafter Erkrankung oder akuter Infektion (Impfung verschieben)

Besteht bei COMIRNATY® ein besonderes Allergierisiko?

Allergien sind von Relevanz, wenn Sie gegen den Impfstoff selbst sowie einzelne Bestandteile vorliegen. Bitte stimmen Sie sich hierzu im Detail mit dem/der Ärzt:in Ihres Vertrauens oder dem Impfzentrum ab, welche die Impfung durchführen. ((4-Hydroxybutyl)azandiyl)bis(hexan-6,1- diyl)bis(2-hexyldecanoat) (ALC-0315), 2- [(Polyethylenglykol)-2000]-N,N-ditetradecylacetamid (ALC-0159), Colfoscerilstearat (DSPC), Cholesterol, Kaliumchlorid, Kaliumdihydrogenphosphat, Natriumchlorid, Natriummonohydrogenphosphat Dihydrat, Saccharose und Wasser für Injektionszwecke.

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