Wie sollten wir uns impfen lassen, wenn die Grippesaison näher rückt?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Fu Lifeng (Assoziierter Forscher, Institut für Mikrobiologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften) Xu Chang (Masterkandidat, Institut für Mikrobiologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Der Herbst ist da, die Temperaturen beginnen zu sinken und es ist die Jahreszeit, in der Erkältungen häufiger auftreten.

Das Influenzavirus ist einer der häufigsten Erreger von Erkältungen. Aus den Daten des wöchentlichen Grippeüberwachungsberichts des Nationalen Grippezentrums (Abbildungen 1 und 2) geht hervor, dass sowohl im Norden als auch im Süden meines Landes die Hochphase der Grippeinfektionen bevorsteht.

Abbildung 1. Von Sentinel-Krankenhäusern in den nördlichen Provinzen gemeldete grippeähnliche Erkrankungen, 2021–2025 (%)

(Bildquelle: National Influenza Center Influenza Surveillance Weekly Report Nr. 822)

Abbildung 2. Von Sentinel-Krankenhäusern in den südlichen Provinzen gemeldete grippeähnliche Erkrankungen, 2021–2025 (%)

(Bildquelle: National Influenza Center Influenza Surveillance Weekly Report Nr. 822)

Welche Symptome treten bei einer Grippeinfektion auf?

Eine Grippeinfektion äußert sich hauptsächlich durch Fieber, Kopfschmerzen, Myalgie und allgemeines Unwohlsein. Die Körpertemperatur kann 39 bis 40 °C erreichen und es kann zu Schüttelfrost und Frösteln kommen. Sie wird oft von systemischen Symptomen wie Muskel- und Gelenkschmerzen, Müdigkeit und Appetitlosigkeit begleitet. Häufig treten Halsschmerzen und trockener Husten auf. Es kann zu einer verstopften Nase, einer laufenden Nase, Beschwerden hinter dem Brustbein, Gesichtsrötung und Bindehautverstopfung kommen.

Die meisten Menschen mit Grippe erholen sich innerhalb einer Woche nach Auftreten der Symptome. Bei einigen Grippepatienten (insbesondere kleinen Kindern, älteren Menschen, schwangeren Frauen oder Patienten mit bestimmten Grunderkrankungen) können grippebedingte Atemwegs- und neurologische Komplikationen auftreten, und in schweren Fällen kann es zum Tod kommen.

Zu den Atemwegskomplikationen zählen Lungenentzündung („Weißlunge“) und akute Bronchitis, sie können sogar Asthmaanfälle auslösen. Unter den Komplikationen des Nervensystems sind Enzephalitis und Enzephalopathie am häufigsten, wobei die akute nekrotisierende Enzephalopathie als kritischer Fall gilt und in meinem Land einen der wichtigsten Sterblichkeitsfaktoren für an Grippe erkrankte Kinder darstellt.

Was sollen wir tun?

Eine wirksame Möglichkeit, einer Grippe vorzubeugen und die Belastung durch schwere Grippeerkrankungen und Todesfälle zu verringern, ist die Impfung.

Welche Arten von Grippeimpfstoffen gibt es?

Um die Klassifizierung von Grippeimpfstoffen klar zu erklären, müssen wir zunächst die Klassifizierung von Grippeviren verstehen. Die beiden in der Bevölkerung am häufigsten vorkommenden Grippeviren sind Typ A und Typ B. Zu den Viren vom Typ A zählen H1N1 und H3N2 und zu den Viren vom Typ B zählen die Stämme Yamagata (BY) und Victoria (BV).

Impfstoffe werden in trivalente Grippeimpfstoffe und quadrivalente Grippeimpfstoffe unterteilt. Der quadrivalente Grippeimpfstoff umfasst alle vier oben genannten Virussubtypen, d. h. er kann den vier Grippeviren H1N1, H3N2, BY und BV widerstehen. Der trivalente Grippeimpfstoff zielt hauptsächlich auf H1N1, H3N2 und Victoria (BV) ab. Der Grund, warum der trivalente Impfstoff das Yamagata-Virus (BY) nicht enthält, liegt darin, dass er auf Grundlage der Überwachungsergebnisse des Globalen Grippeüberwachungs- und -reaktionssystems der WHO (d. h. eines Netzwerks nationaler Grippezentren und WHO-Kooperationszentren auf der ganzen Welt) ausgewählt wurde. Seit dem Ausbruch der neuen Coronavirus-Pandemie im Jahr 2020 gab es weltweit praktisch keine BY-Epidemie mehr. Daher enthält der aktuelle trivalente Grippeimpfstoff kein BY-Virus.

Entsprechend den unterschiedlichen Methoden der Impfstoffherstellung können Grippeimpfstoffe auch in inaktivierte Grippeimpfstoffe, Spaltimpfstoffe, Untereinheitenimpfstoffe und abgeschwächte Lebendimpfstoffe unterteilt werden.

Abbildung 3. Entwicklungsgeschichte der Grippevirus-Impfstoffe

(Bildquelle: vom Autor gezeichnet)

Welcher Impfstoff ist bei so vielen verschiedenen Arten der wirksamste?

1. Inaktivierter Grippeimpfstoff

Der inaktivierte Grippeimpfstoff enthält vollständige Grippeviruspartikel und der Anteil der Nebenwirkungen in der Bevölkerung nach der Impfung ist höher als bei anderen Impfstoffen. Aus diesem Grund ist die Verwendung dieses Impfstoffs in meinem Land derzeit nicht zugelassen.

Die ersten inaktivierten Grippeimpfstoffe wurden hergestellt, indem Hühnerembryonen – befruchtete Eier gesunder Hühner – zur Zucht von Grippeviren verwendet und die Viren anschließend mit Formalin oder Formaldehyd inaktiviert wurden.

2. Influenza-Split-Impfstoff (Injektion)

Um Nebenwirkungen zu verringern, inaktivierten die Forscher das in Hühnerembryos vermehrte Grippevirus mit Formaldehyd und verwendeten dann ein geeignetes Lysemittel (wie etwa Triton X-100), um die Lipidmembranstruktur des Grippevirus aufzubrechen und die inneren Bestandteile des Virus freizulegen. Ziel ist es, die Viruskomponente im Impfstoff reiner zu machen und andere Komponenten zu reduzieren, die Nebenwirkungen hervorrufen können.

Nach der Lyse verwenden die Forscher ein Verfahren namens Ultrafiltrationszentrifugation, um das Lysemittel, andere Verunreinigungsproteine ​​und virale Nukleinsäure zu entfernen. Dabei bleiben nur die wichtigsten Teile des Virus zurück, wie etwa das Hämagglutinin-Protein (HA) des Influenzavirus, das Neuraminidase-Protein (NA) und ein Teil des Nukleoproteins (NP) und des Matrixproteins (M). Der auf diese Weise hergestellte Impfstoff wird als Influenza-Split-Impfstoff bezeichnet.

**Der Vorteil des Grippe-Split-Impfstoffs besteht darin, dass er die meisten Virusbestandteile entfernt. Im Vergleich zum inaktivierten Grippe-Impfstoff hat der Grippe-Split-Impfstoff daher weniger Nebenwirkungen und ist sicherer. **Gleichzeitig enthält es die Schlüsselproteine ​​des Virus, die den menschlichen Körper zu einer Immunreaktion anregen können. Daher ist seine Immunogenität relativ gut und es kann dem menschlichen Körper effektiv dabei helfen, Abwehrkräfte gegen Grippeviren aufzubauen.

Abbildung 4. F&E-Prozess von Grippe-Untereinheitenimpfstoffen

(Bildquelle: vom Autor gezeichnet)

Influenza-Subunit-Impfstoff (Injektion)

Ausgehend vom Spaltimpfstoff entfernten die Forscher durch eine Saccharose-Dichtegradientenzentrifugation und eine Molekularsiebtrennung zusätzlich das Nukleoprotein und das Matrixprotein des Influenzavirus, wobei nur zwei Proteine ​​übrig blieben: Hämagglutinin und Neuraminidase auf der Oberfläche des Influenzavirus als Antigene. Der auf diese Weise hergestellte Impfstoff wird als Influenza-Subunit-Impfstoff bezeichnet.

Der Influenza-Subunit-Impfstoff weist einen komplexeren Herstellungsprozess und eine höhere Reinheit auf als der Influenza-Split-Impfstoff. Daher ist er teurer, sicherer und weist weniger Nebenwirkungen auf.

Abbildung 5. F&E-Prozess von Grippe-Untereinheitenimpfstoffen

(Bildquelle: vom Autor gezeichnet)

4. Lebendimpfstoff gegen Grippe (Nasenspray)

Die Entwicklung abgeschwächter Lebendimpfstoffe gegen Grippe basiert auf zwei Master-Donor-Virusstämmen (MDV): Influenza-A-Virusstamm A/Ann Arbor/6/60 (H2N2) (Hinweis: Diese Benennungsmethode bezieht sich auf [Typ/Isolationsort/Stammnummer/Isolationsjahr (Subtyp)]) und Influenza-B-Virusstamm B/Ann Arbor/1/66.

Die Gene des Hauptspendervirusstamms bestimmen drei Eigenschaften des abgeschwächten Lebendimpfstoffs gegen Grippe: Abschwächung der Virulenz (Begrenzung seiner Reaktogenität und Pathogenität), Temperatursensitivität (Begrenzung seiner Replikation in den unteren Atemwegen) und Kälteanpassungsfähigkeit (Ermöglichung seiner Replikation im Nasenrachenraum).

Das heißt, dieser abgeschwächte Lebendimpfstoff gegen Grippe vermehrt sich nur bei niedrigeren Temperaturen (31–33 °C) in der Nasenschleimhaut und erzeugt dadurch eine Schleimhautimmunität, während er sich in Bereichen um 37 °C (wie etwa der Lunge) kaum vermehrt. Darüber hinaus kann der nasal verabreichte, abgeschwächte Lebendimpfstoff gegen Grippe die dreifache Immunantwort des menschlichen Körpers stimulieren. Zusätzlich zur wirksamen Abwehr des Impfstammvirus kann es auch eine Kreuzimmunität gegen andere Subtypen des Influenzavirus hervorrufen.

Abbildung 6. Schematische Darstellung der Genneuverteilung des Lebendimpfstoffs gegen Grippe

(Bildquelle: vom Autor gezeichnet)

Die Grippe verläuft jedes Jahr anders. Warum können also Impfstoffe im Voraus entwickelt werden?

Jedes Jahr überwacht und prognostiziert die Weltgesundheitsorganisation (WHO) kommende Grippeviren: Durch die Analyse von Grippevirusproben aus der ganzen Welt wählt sie die Stämme aus, die in der nächsten Saison am wahrscheinlichsten zirkulieren werden.

Leser, die sich für die Bestandteile des diesjährigen Grippeimpfstoffs interessieren, können auf der offiziellen Website der Weltgesundheitsorganisation deren Ankündigung zur „Empfohlenen Zusammensetzung des Grippeimpfstoffs für die Grippesaison 2024–2025 in der nördlichen Hemisphäre“ einsehen.

Abbildung: WHO gibt empfohlene Grippeimpfstoffkomponenten für die Grippesaison 2024-2025 in der nördlichen Hemisphäre bekannt

(Fotoquelle: Offizielle Website der WHO)

Für Influenza-Split-Impfstoffe und Influenza-Subunit-Impfstoffe wählten die Forscher Influenza-Virusstämme aus, die mit denen identisch oder ähnlich sind, die von der WHO als Viruskeime für die Impfstoffproduktion vorhergesagt wurden.

Für abgeschwächte Lebendimpfstoffe gegen Grippe werden die Forscher nach Erhalt dieser prädiktiven Informationen eine Technologie namens „klassische Reassortierung“ verwenden, um einen Teil der Gene des Hauptspendervirusstamms (MDV) und zwei wichtige Genfragmente (Hämagglutinin HA und Neuraminidase NA) des voraussichtlich vorherrschenden Grippevirus zu rekombinieren. Dadurch kann ein neuer Impfstoff entwickelt werden, der die wichtigsten Merkmale des Grippevirus enthält, das in diesem Jahr am wahrscheinlichsten im Umlauf sein wird.

Auch wenn sich das Grippevirus jedes Jahr unterscheidet, können durch die Überwachung durch die Weltgesundheitsorganisation und die frühzeitige Vorbereitung durch Forscher im Voraus Impfstoffe entwickelt werden, um auf die kommende Grippesaison vorbereitet zu sein.

Wann ist der beste Zeitpunkt für eine Grippeimpfung?

Obwohl die Reaktion jedes Menschen auf die Impfung unterschiedlich ist, zeigen Untersuchungen Folgendes:

Die Antikörper des menschlichen Körpers können 2–4 Wochen nach der Impfung mit Influenza-Split-Impfstoff und Subunit-Impfstoff ein Schutzniveau erreichen. Der durch den Impfstoff induzierte Antikörperspiegel erreicht nach einem Monat seinen Höhepunkt und beginnt nach etwa drei Monaten zu sinken. Die Schutzwirkung kann in der Regel 6–8 Monate anhalten. Daher wird grundsätzlich empfohlen, die Impfung bis Ende Oktober abzuschließen.

IgA-Antikörper können bereits 3 Tage nach der Impfung mit einem abgeschwächten Lebendimpfstoff gegen Grippe gebildet werden. Darüber hinaus gilt für Kinder im Alter von 6 Monaten bis 8 Jahren: Die erste Grippeimpfung erfordert 2 Dosen im Abstand von ≥ 4 Wochen; wenn es bereits zuvor verabreicht wurde, ist nur eine Dosis erforderlich; Kinder ab 9 Jahren und Erwachsene: 1 Dosis pro Jahr.

In Zukunft wird voraussichtlich ein universeller Grippeimpfstoff verfügbar sein

Zusätzlich zu den drei Grippeimpfstoffen, die in China vermarktet werden, nämlich dem Grippe-Split-Impfstoff, dem Grippe-Untereinheitenimpfstoff und dem Lebendimpfstoff gegen Grippe, werden derzeit viele weitere Grippeimpfstoffe auf Basis neuer Technologien entwickelt, wie etwa der rekombinante Grippe-Untereinheitenimpfstoff, der Grippe-mRNA-Impfstoff und Grippevirusimpfstoffe auf Basis von Reverse Genetics oder Gen-Editing-Technologien. Die Entwicklung eines universellen Grippeimpfstoffs ist derzeit ein wichtiger Trend. Dies bedeutet, dass wir in Zukunft möglicherweise einen Impfstoff entwickeln können, der gegen jeden Grippestamm wirksam ist, der Menschen infiziert. Ich freue mich auf diesen Tag!

Quellen:

1. Nationales Grippezentrum – Wochenbericht Nr. 822 zur Grippeüberwachung

2. Technische Richtlinien für die Grippeimpfung in China (2023-2024)

3. Nasenspray-Grippe-Lebendimpfstoff und menschlicher natürlicher immunbiologischer Produktkreis

4. Biologics Circle – Plattform für abgeschwächte Lebendimpfstoffe gegen Grippe der nächsten Generation

5. Mediziner sprechen über Grippe | Shu Yuelong: Innovationen gehen weiter, Grippeimpfstoffforschung schreitet voran Xinhuanet

6. Professor Qian Suyun: Interpretation der grippebedingten Enzephalopathie bei Kindern – eine Komplikation, die nicht ignoriert werden kann