Der Ausbruch der Vogelgrippe bei Milchkühen in den USA gibt Anlass zur Entwicklung neuer mRNA-Impfstoffe der nächsten Generation – ähnlich den COVID-19-Impfungen –, die sowohl an Tieren als auch an Menschen getestet werden.
Nächsten Monat will das US-Landwirtschaftsministerium mit der Erprobung eines von Forschern der University of Pennsylvania entwickelten Impfstoffs beginnen, der an Kälbern verabreicht wird. Die Idee dahinter: Wenn die Impfung von Kühen die Milcharbeiter schützt, könnte das bedeuten, dass das Virus weniger Chancen hat, auf Menschen überzuspringen und auf eine Weise zu mutieren, die eine Übertragung von Mensch zu Mensch begünstigen könnte.
Inzwischen hat das US-Gesundheitsministerium mit Herstellern über mögliche mRNA-Grippeimpfstoffe für Menschen gesprochen, die bei Bedarf die Millionen von Vogelgrippe-Impfstoffdosen ergänzen könnten, die sich bereits in den Händen der Regierung befinden.
„Wenn es zu einer Pandemie kommt, wird es einen enormen Bedarf an Impfstoffen geben“, sagte Richard Webby, Grippeforscher am St. Jude Children’s Research Hospital in Memphis. „Je mehr verschiedene (Impfstoff-Herstellungs-)Plattformen darauf reagieren können, desto besser.“
Das Vogelgrippevirus hat sich seit 2020 in zahlreichen Ländern unter mehr Tierarten verbreitet. Es wurde im März in US-Milchviehbeständen nachgewiesen, obwohl Ermittler glauben, dass es bereits seit Dezember bei Kühen vorhanden sein könnte. Diese Woche gab das USDA bekannt, dass es bei Alpakas gefunden zum ersten Mal.
Mindestens drei Personen – allesamt Arbeiter auf Farmen mit infizierten Kühen –diagnostiziert worden mit der Vogelgrippe, obwohl die Erkrankungen als mild galten.
Doch frühere Versionen des gleichen Grippevirus H5N1 waren in anderen Teilen der Welt für Menschen hochgradig tödlich. Die Behörden ergreifen Maßnahmen, um vorbereitet zu sein, falls das Virus mutiert und dadurch tödlicher wird oder sich leichter von Mensch zu Mensch verbreiten kann.
Traditionell werden die meisten Grippeimpfstoffe in einem seit über 70 Jahren angewandten Verfahren auf Eierbasis hergestellt. Dabei wird ein potenzieller Virus in befruchtete Hühnereier injiziert, die mehrere Tage lang bebrütet werden, damit sich die Viren vermehren können. Aus den Eiern wird Flüssigkeit gewonnen, die als Grundlage für Impfstoffe dient, wobei abgetötete oder abgeschwächte Viren das Immunsystem des Körpers stärken.
Anstelle von Eiern – die ebenfalls anfällig für Lieferengpässe aufgrund der Vogelgrippe sind – werden einige Grippeimpfstoffe in riesigen Behältern mit Zellen hergestellt.
Offiziellen Angaben zufolge gibt es bereits zwei Impfstoffkandidaten für Menschen, die offenbar gut auf das Vogelgrippevirus in US-Milchviehherden abgestimmt sind. Die US-Zentren für Seuchenkontrolle und -prävention haben das im Umlauf befindliche Vogelgrippevirus als Ausgangsstamm für die Impfstoffe verwendet.
Die Regierung verfügt nach Angaben von Bundesgesundheitsbeamten über Hunderttausende Impfdosen in Fertigspritzen und -fläschchen, die bei Bedarf wahrscheinlich innerhalb weniger Wochen ausgegeben werden könnten.
Sie sagen auch, dass sie über Massenantigen verfügen, mit dem fast 10 Millionen weitere Dosen erzeugt werden könnten, die in wenigen Monaten abgefüllt, fertiggestellt und verteilt werden könnten. CSL Seqirus, Hersteller von zellbasierten Grippeimpfstoffen, gab diese Woche bekannt, dass die Regierung mietete es um etwa 4,8 Millionen dieser Dosen abzufüllen und fertigzustellen. Die Arbeiten könnten bis zum Spätsommer abgeschlossen sein, sagten US-Gesundheitsbeamte diese Woche.
Doch die Produktionslinien für Grippeimpfstoffe laufen bereits auf Hochtouren, um die saisonalen Impfungen für diesen Herbst vorzubereiten – Arbeiten, die unterbrochen werden müssten, um weitere Millionen Dosen Vogelgrippeimpfstoff herzustellen. Daher verfolgt die Regierung einen anderen, schnelleren Ansatz: die mRNA-Technologie, die zur Herstellung der Primärimpfstoffe gegen COVID-19 verwendet wird.
Diese mRNA-Impfstoffe werden aus einem kleinen Teil des genetischen Materials des Virus hergestellt. Der genetische Bauplan soll dem Körper beibringen, wie er ein Protein herstellt, das zur Stärkung der Immunität dient.
Das Pharmaunternehmen Moderna verfügt bereits über einen mRNA-Impfstoff gegen die Vogelgrippe, der sich in einem sehr frühen Stadium der Erprobung am Menschen befindet. In einer Erklärung bestätigte Moderna, dass „wir uns in Gesprächen mit der US-Regierung befinden, um unseren Kandidaten für eine Pandemie-Grippe weiterzuentwickeln.“
Ähnliche Arbeiten laufen bei Pfizer. Forscher des Unternehmens verabreichten im Dezember freiwilligen Versuchspersonen einen mRNA-Impfstoff gegen einen Vogelgrippestamm, der dem der Kühe ähnelt – aber nicht genau derselbe ist. Seitdem haben Forscher ein Laborexperiment durchgeführt, bei dem sie Blutproben dieser freiwilligen Versuchspersonen dem Stamm aussetzten, der in Milchviehbetrieben vorkommt, und dabei „einen deutlichen Anstieg der Antikörperreaktionen“ festgestellt, so Pfizer in einer Stellungnahme.
Was den Impfstoff für Kühe betrifft, arbeitete der Immunologe Scott Hensley von der Pennsylvania University mit dem mRNA-Pionier und Nobelpreisträger Drew Weissman zusammen, um die experimentellen Dosen herzustellen. Hensley sagte, der Impfstoff sei dem Moderna-Impfstoff für Menschen ähnlich.
Im ersten Test produzierten Mäuse und Frettchen nach der Impfung hohe Mengen an Antikörpern gegen das Vogelgrippevirus.
In einem anderen Experiment impften die Forscher eine Gruppe von Frettchen und infizierten sie absichtlich. Anschließend verglichen sie, was mit den nicht geimpften Frettchen geschah. Alle geimpften Tiere überlebten, die ungeimpften nicht, sagte Hensley.
„Der Impfstoff war wirklich erfolgreich“, sagte Webby, dessen Labor diese Arbeit letztes Jahr in Zusammenarbeit mit Hensley durchführte.
Die Studie an Kühen wird den ersten Tests ähneln, die zunächst an kleineren Tieren durchgeführt wurden. Geplant ist, zunächst etwa zehn Kälber zu impfen, die Hälfte mit einer Dosis, die andere Hälfte mit einer anderen. Dann wird ihnen Blut abgenommen und untersucht, um festzustellen, wie viele Antikörper gegen die Vogelgrippe gebildet wurden.
In der USDA-Studie müsse zunächst die richtige Dosis für ein so großes Tier ermittelt werden, sagte Hensley, bevor getestet werden könne, ob die Dosis die Tiere ebenso schützt wie kleinere Tiere.
„Was mir am meisten Angst macht, ist das Ausmaß der Interaktion zwischen Rindern 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, würde ich Mitleid mit den Rotluchsen haben, aber das ist kein großes Risiko für Menschen.“
Wenn ein Impfstoff die Virusmenge in der Kuh reduziere, „dann verringern wir letztlich die Chance, dass ein mutiertes Virus entsteht, das sich auf den Menschen ausbreitet“, sagte er.
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