Wie werden Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten entwickelt? Was ist der Unterschied zwischen abgeschwächten und inaktivierten Impfstoffen?

Autor: Wang Linghang, Chefarzt, Beijing Ditan Hospital, Capital Medical University

Gutachter: Zhang Yu, Forscher am chinesischen Zentrum für Krankheitskontrolle und -prävention

Infektionskrankheiten sind Erkrankungen, die durch verschiedene Krankheitserreger hervorgerufen werden und zwischen Menschen, Tieren oder zwischen Menschen und Tieren übertragen werden können.

Erstens sind Infektionskrankheiten ansteckend; zweitens gibt es Krankheitserreger, hauptsächlich Bakterien, Viren, Pilze, Protozoen usw., die ein gewisses Maß an Epidemie und Endemie aufweisen; Drittens entsteht nach der Infektion Immunität. Nach einer Infektion mit einem bestimmten Krankheitserreger entwickelt der Körper eine gewisse Immunität. Manche dieser Immunitäten halten ein Leben lang an, andere wiederum sind nicht von langer Dauer.

Bei der Prävention von Infektionskrankheiten geht es vor allem darum, die Infektionsquelle zu kontrollieren, den Übertragungsweg zu unterbrechen und anfällige Gruppen zu schützen. Der Schutz anfälliger Gruppen vor Infektionen ist eine der wichtigsten Maßnahmen zur Prävention von Infektionskrankheiten, die im Wesentlichen zwei Aspekte umfasst: die spezifische und die unspezifische Prävention. Eine gezielte Prävention wird vor allem durch Impfungen erreicht, die eine entscheidende Rolle bei der Eindämmung und letztendlich Ausrottung von Infektionskrankheiten spielen.

1. Wie werden Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten entwickelt?

Während des natürlichen Infektionsprozesses von Infektionskrankheiten treten zwei Effekte auf, wenn der vollständige Erreger in den menschlichen Körper gelangt: Einerseits ist es Pathogenität, die zum Auftreten von Krankheiten führt, wie beispielsweise einer Infektion mit Infektionskrankheiten der Atemwege, die Fieber, Husten usw. verursacht; Zum anderen produziert das Immunsystem Antikörper gegen die eindringenden Krankheitserreger, und bei einer erneuten Infektion mit diesem Krankheitserreger ist der Körper in der Lage, eine gewisse Schutzreaktion auszulösen.

Impfstoffe simulieren tatsächlich den Prozess der Infektion des menschlichen Körpers durch einen Krankheitserreger. Sie stimulieren das Immunsystem, gezielt gegen die Immunogenität vorzugehen, was zu einer Reaktion des Immunsystems und zur Produktion von Antikörpern führt. Der Impfstoff selbst ist jedoch nicht pathogen. Selbst wenn es pathogen ist, liegt die Pathogenität in einem sehr kontrollierbaren Bereich und verursacht keinen Schaden im menschlichen Körper.

Die Entwicklung von Impfstoffen umfasst komplexe Prozessschritte, deren Ziel die Erforschung und Herstellung von Produkten ist, die sowohl eine gute Immunogenität als auch eine hohe Sicherheit aufweisen. Dieser Prozess ist oft zeitaufwändig und erfordert eine kontinuierliche Subkultur im Labor, um die Eigenschaften des Virusstamms zu analysieren und einen idealen Impfstoff zu finden. Natürlich eröffnen auch die aktuelle Konstruktion der mRNA-Impfstoffplattform und das Design von Untereinheitenimpfstoffen neue Wege für die Impfstoffforschung und -entwicklung.

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Bei Impfstoffen kann es sich um komplette Krankheitserreger handeln, die inaktiviert werden, oder es können Teile der Krankheitserreger verwendet oder das genetische Material der Krankheitserreger extrahiert werden. Daher gibt es mittlerweile viele Arten von Impfstoffen, darunter abgeschwächte Impfstoffe, inaktivierte Impfstoffe, mRNA-Impfstoffe und Untereinheitenimpfstoffe. Ziel ist es, die T-Lymphozyten oder B-Lymphozyten des Körpers zur Bildung eines Immungedächtnisses und gleichzeitig zur Produktion von Antikörpern anzuregen, um Krankheitserreger, die in den menschlichen Körper eindringen, direkt abzutöten oder ihre Pathogenität zu verringern.

2. Was ist der Unterschied zwischen inaktivierten Impfstoffen und abgeschwächten Impfstoffen?

Inaktivierte Impfstoffe sind Totimpfstoffe. Durch verschiedene Methoden wird der komplette Erreger inaktiviert, wodurch der Erreger seine Pathogenität vollständig verliert. Allerdings können die Protein- oder Polysaccharidbestandteile im Körper immer noch eine bestimmte Immunreaktion auslösen, weshalb man von einem inaktivierten Impfstoff spricht.

Bei einem Lebendimpfstoff handelt es sich um einen Impfstoff, bei dem die Pathogenität des Erregers während des Entstehungsprozesses immer schwächer wird, die Bestandteile in seinem Körper jedoch immer noch wirksam vom Immunsystem des Körpers erkannt werden können.

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Der Hauptunterschied zwischen inaktivierten Impfstoffen und abgeschwächten Impfstoffen liegt in der Sicherheit, einschließlich einiger Unterschiede in der Immunogenität. Bei der klinischen Anwendung wird verstärkt auf die Sicherheit geachtet und es dürfen keine zusätzlichen gesundheitlichen Schäden durch die Impfung entstehen. Inaktivierte Impfstoffe sind sicherer, da die Krankheitserreger ihre Pathogenität vollständig verloren haben und nach dem Eindringen in den Körper keine Krankheiten verursachen. Lebendimpfstoffe stellen für bestimmte Personengruppen ein Risiko dar, darunter auch für Personen mit geschwächter Immunfunktion. Obwohl die Pathogenität des Erregers abgeschwächt ist, kann es dennoch zu einer Erkrankung kommen. Beispielsweise sind HIV-Infizierte, Krebspatienten und immungeschwächte Personen bei der Verabreichung von Lebendimpfstoffen immer noch gewissen Risiken ausgesetzt.

Einige Impfstoffe sind in zwei Arten erhältlich: inaktiviert und abgeschwächt. Wenn die Immunwirkung beider Impfstoffe ähnlich ist, ist es normalerweise sinnvoller, den inaktivierten Impfstoff zu wählen. Beispielsweise handelte es sich bei dem früher verwendeten oralen Polioimpfstoff um einen abgeschwächten Impfstofftyp, der jedoch bei Menschen mit geschwächter Immunfunktion ein potenzielles Risiko für die Erkrankung birgt. Aus diesem Grund wird heute häufig ein inaktivierter Polioimpfstoff verwendet, um die Sicherheit zu erhöhen.

3. Wie kann festgestellt werden, ob neu entwickelte Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten sicher und wirksam sind?

Die Sicherheit des Impfstoffs muss durch klinische Studien bewertet werden. Zunächst suchen wir einige Probanden, meist Freiwillige, auf Nebenwirkungen nach der Impfung, ob Rötungen, Schwellungen, Hitzegefühl und Schmerzen an der Injektionsstelle auftreten, ob Fieber, Husten, Kurzatmigkeit, Hautallergien, Organfunktionsstörungen und andere systemische Erscheinungen vorliegen.

Der zweite Punkt ist die Wirksamkeit. Die Wirksamkeit bezieht sich darauf, ob nach der Impfung Antikörper gebildet werden, wie hoch der Antikörpertiter ist und wie lange die Antikörper im Körper verbleiben können. Dabei werden geimpfte und ungeimpfte Personen in derselben gefährlichen Umgebung beobachtet, um festzustellen, ob bei geimpften Personen die Wahrscheinlichkeit einer Ansteckung mit der Infektionskrankheit deutlich geringer ist. Durch die Beobachtung werden aussagekräftige klinische Daten gewonnen.