Der Ausbruch der Vogelgrippe bei Milchkühen in den Vereinigten Staaten treibt die Entwicklung neuer mRNA-Impfstoffe der nächsten Generation – ähnlich den COVID-19-Impfstoffen – voran, die sowohl an Tieren als auch an Menschen getestet werden.
Nächsten Monat wird das US-Landwirtschaftsministerium damit beginnen, einen von Forschern der University of Pennsylvania entwickelten Impfstoff durch Verabreichung an Kälber zu testen. Die Idee: Wenn die Impfung von Kühen Milcharbeiter schützt, könnte dies dazu führen, dass das Risiko einer Übertragung des Virus auf Menschen und einer Mutation, die eine Übertragung von Mensch zu Mensch begünstigen könnte, geringer ist.
In der Zwischenzeit. Das US-Gesundheitsministerium hat mit Herstellern über mögliche mRNA-Grippeimpfstoffe für Menschen gesprochen, die bei Bedarf die Millionen Dosen des Vogelgrippeimpfstoffs ergänzen könnten, die sich bereits in den Händen der Regierung befinden.
„Wenn es eine Pandemie gibt, wird es einen enormen Bedarf an Impfstoffen geben“, sagte Richard Webby, Grippeforscher am St. Jude Children’s Research Hospital in Memphis. „Je mehr unterschiedliche (Impfstoffherstellungs-)Plattformen dies angehen können, desto besser.“
Das Vogelgrippevirus breitet sich seit 2020 in vielen Ländern unter weiteren Tierarten aus. Es wurde im März in Milchviehherden in den USA nachgewiesen, obwohl Forscher davon ausgehen, dass es bereits seit Dezember bei Kühen vorhanden sein könnte. Diese Woche gab das USDA bekannt, dass es erstmals bei Alpakas gefunden wurde.
Bei mindestens drei Personen – die alle auf Farmen mit infizierten Kühen arbeiten – wurde Vogelgrippe diagnostiziert, obwohl die Krankheiten als mild gelten.
Aber frühere Versionen des gleichen H5N1-Grippevirus erwiesen sich für Menschen in anderen Teilen der Welt als äußerst tödlich. Die Behörden ergreifen Maßnahmen, um sich auf den Fall vorzubereiten, dass das Virus auf eine Weise mutiert, die es tödlicher macht oder sich leichter von Mensch zu Mensch verbreitet.
Traditionell werden die meisten Grippeimpfstoffe nach einem Herstellungsverfahren auf Eibasis hergestellt, das seit über 70 Jahren angewendet wird. Dabei wird ein Kandidatenvirus in befruchtete Hühnereier injiziert, die mehrere Tage lang inkubiert werden, damit sich die Viren entwickeln können. Die Flüssigkeit wird aus den Eiern gewonnen und dient als Grundlage für Impfstoffe, wobei das abgetötete oder geschwächte Virus das Immunsystem des Körpers stärkt.
Anstelle von Eiern – die ebenfalls anfällig für Lieferengpässe aufgrund der Vogelgrippe sind – werden einige Grippeimpfstoffe in riesigen Zelltanks hergestellt.
Beamte sagen, sie hätten bereits zwei Impfstoffkandidaten für Menschen, die gut gegen das Vogelgrippevirus in US-amerikanischen Milchviehherden geeignet zu sein scheinen. Die Centers for Disease Control and Prevention verwendeten das zirkulierende Vogelgrippevirus als Samenstamm.
Die Regierung verfügt über Hunderttausende Impfstoffdosen in vorgefüllten Spritzen und Fläschchen, die nach Angaben von Bundesgesundheitsbehörden bei Bedarf wahrscheinlich innerhalb weniger Wochen verteilt werden könnten.
Sie sagen auch, dass sie über Massenantigene verfügen, die fast 10 Millionen zusätzliche Dosen erzeugen könnten, die innerhalb von Monaten abgefüllt, fertiggestellt und verteilt werden könnten. CSL Seqirus, das einen zellbasierten Grippeimpfstoff herstellt, gab diese Woche bekannt, dass die Regierung das Unternehmen mit der Abfüllung und Fertigstellung von etwa 4,8 Millionen dieser Dosen beauftragt habe. Die Arbeiten könnten bis zum Ende des Sommers abgeschlossen sein, gaben amerikanische Gesundheitsbehörden diese Woche bekannt.
Aber die Produktionslinien für Grippeimpfstoffe arbeiten bereits an den saisonalen Impfstoffen für diesen Herbst – Arbeiten, die unterbrochen werden müssten, um Millionen zusätzlicher Dosen Vogelgrippeimpfstoff zu produzieren. Die Regierung hat daher einen anderen, schnelleren Ansatz gewählt: die mRNA-Technologie, mit der die wichtigsten Impfstoffe gegen COVID-19 hergestellt werden.
Diese Boten-RNA-Impfstoffe werden aus einem kleinen Teil des genetischen Materials des Virus hergestellt. Der genetische Bauplan soll dem Körper beibringen, wie er ein Protein zur Stärkung der Immunität herstellt.
Das Pharmaunternehmen Moderna verfügt bereits über einen mRNA-Impfstoff gegen die Vogelgrippe, der sich in sehr frühen Teststadien am Menschen befindet. In einer Erklärung bestätigte Moderna, dass „wir mit der US-Regierung Gespräche führen, um unseren Kandidaten für eine pandemische Grippe voranzutreiben.“
Ähnliche Arbeiten laufen bei Pfizer. Im Dezember verabreichten die Forscher des Unternehmens menschlichen Freiwilligen einen mRNA-Impfstoff gegen einen Stamm der Vogelgrippe, der dem bei Kühen ähnelt, aber nicht genau gleich ist. Seitdem haben Forscher ein Laborexperiment durchgeführt, bei dem Blutproben dieser Freiwilligen dem in Milchviehbetrieben beobachteten Stamm ausgesetzt wurden, und dabei einen „bemerkenswerten Anstieg der Antikörperreaktionen“ festgestellt, sagte Pfizer in einer Erklärung.
Was den Kuhimpfstoff betrifft, arbeitete der Penn-Immunologe Scott Hensley mit dem mRNA-Pionier und Nobelpreisträger Drew Weissman zusammen, um die experimentellen Dosen herzustellen. Hensley sagte, der Impfstoff sei dem von Moderna für Menschen ähnlich.
In Tests der ersten Stufe bildeten Mäuse und Frettchen nach der Impfung hohe Mengen an Antikörpern gegen das Vogelgrippevirus.
In einem anderen Experiment impften Forscher eine Gruppe von Frettchen und infizierten sie absichtlich. Anschließend verglichen sie, was mit Frettchen geschah, die nicht geimpft worden waren. Alle geimpften Tiere überlebten, ungeimpfte Tiere jedoch nicht, sagte Hensley.
„Der Impfstoff war wirklich erfolgreich“, sagte Webby, dessen Labor diese Arbeit letztes Jahr in Zusammenarbeit mit Hensley durchgeführt hat.
Die Kuhstudie ähnelt den Tests der ersten Stufe, die ursprünglich an kleineren Tieren durchgeführt wurden. Es ist geplant, zunächst etwa 10 Kälber zu impfen, die Hälfte mit einer Dosis und die andere Hälfte mit einer anderen. Anschließend wird ihnen Blut abgenommen und untersucht, um die Menge der produzierten Vogelgrippe-Antikörper zu bestimmen.
Die USDA-Studie müsse zunächst die richtige Dosis für ein so großes Tier ermitteln, sagte Hensley, bevor getestet werde, ob sie ihn wie kleinere Tiere schütze.
„Was mir am meisten Angst macht, ist das Ausmaß der Interaktion zwischen Nutztieren und Menschen“, sagte Hensley.
„Wir sprechen hier nicht von einem Tier, das auf einem Berggipfel lebt“, sagte er. „Wenn es sich um einen Rotluchsausbruch handeln würde, würden mir die Rotluchse leidtun, aber für den Menschen stellt das kein großes Risiko dar.“
Wenn ein Impfstoff die Virusmenge bei Kühen reduziert, „dann verringern wir letztendlich das Risiko, dass ein mutiertes Virus entsteht, das sich auf den Menschen ausbreitet“, sagte er.
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