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Ein Mix-and-Match-Ansatz für COVID-19-Impfstoffe könnte logistische und immunologische Vorteile bieten
Ein Mix-and-Match-Ansatz für COVID-19-Impfstoffe könnte logistische und immunologische Vorteile bieten
Anonim

Während es jetzt an den meisten Orten in den USA ziemlich einfach ist, eine COVID-19-Impfung zu bekommen, war die Einführung von Impfstoffen in anderen Teilen der Welt aufgrund von Engpässen, ungleichmäßigem Zugang und Sicherheitsbedenken langsam oder inkonsistent.

Die Forscher hoffen, dass ein Mix-and-Match-Ansatz für COVID-19-Impfstoffe dazu beitragen wird, diese Probleme zu lindern und mehr Flexibilität bei den Impfschemata zu schaffen, die den Menschen zur Verfügung stehen.

Auf der ganzen Welt haben verschiedene Pharmaunternehmen unterschiedliche Ansätze zur Entwicklung von Impfstoffen verfolgt. Pfizer-BioNTech und Moderna haben mRNA-Impfstoffe entwickelt. Oxford-AstraZeneca und Johnson & Johnson setzten auf sogenannte virale Vektoren. Der Novavax COVID-19-Impfstoff basiert auf Proteinen.

Das Mischen von Impfstoffen könnte also mehr bedeuten, als nur den Hersteller zu wechseln – etwa von Pfizer für die erste Dosis zu Moderna für die zweite Dosis. Wenn Sie sich für eine erste Dosis AstraZeneca und eine zweite Dosis Moderna entscheiden, erschließen Sie sich möglicherweise einen anderen Weg, um Ihre Immunantwort zu stimulieren.

Die offensichtlichsten Vorteile der Behandlung verschiedener Marken und Arten von COVID-19-Impfstoffen als austauschbar sind logistische – die Menschen können ohne Sorgen jede verfügbare Impfung erhalten. Durch die Beschleunigung der weltweiten Einführung von Impfungen könnte das Mischen und Anpassen von Impfstoffen dazu beitragen, diese Pandemie zu beenden. Die Forscher hoffen auch, dass die Kombination verschiedener Impfstoffe eine robustere, länger anhaltende Immunantwort auslöst, als wenn sie beide Dosen eines einzelnen Impfstoffs erhalten. Dieser Ansatz kann Menschen besser vor neuen Varianten schützen.

Biologische Effekte eines Mix-and-Match-Ansatzes

Wissenschaftler vermuten, dass die Einnahme von zwei verschiedenen COVID-19-Impfstoffen auf verschiedene Weise zu einer stärkeren Immunantwort führen kann.

Jedes Unternehmen verwendete in seinen Formulierungen leicht unterschiedliche Regionen des SARS-CoV-2-Spike-Proteins. Es ist das Spike-Protein des Virus, auf das Ihr Immunsystem reagiert, daher sollte die Exposition gegenüber verschiedenen Teilen des Spike-Proteins bedeuten, dass Ihr Körper eine Reihe entsprechender Antikörper bildet, die zukünftige Infektionen abwehren können. Die Auswahl an Antikörpern sollte dann einen besseren Schutz bieten und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Sie vor Varianten mit Veränderungen des Spike-Proteins geschützt sind.

Und verschiedene Impfstofftechnologien aktivieren einzigartige Aspekte des Immunsystems, weil sie ihren Anteil am Spike-Protein präsentieren.

Die Impfstoffe von Pfizer und Moderna bestehen aus einem kleinen Ausschnitt von mRNA, genetischem Material, das das Rezept enthält, um eine Region des SARS-CoV-2-Spike-Proteins herzustellen. Eingehüllt in eine fette Hülle schlüpft die mRNA in die Zellen einer geimpften Person und steuert dort die Produktion des viralen Proteins. Das Immunsystem der Person erkennt dann das fremde Spike-Protein und produziert Antikörper dagegen.

Mehrere andere COVID-19-Impfstoffe basieren auf einem viralen Vektor. In diesen Fällen modifizierten die Forscher ein Adenovirus, das normalerweise die Erkältung verursacht, um die DNA-Anweisungen für die Produktion eines Teils des SARS-CoV-2-Spike-Proteins zu liefern. Das modifizierte Virus ist sicher, weil es sich nicht in Menschen replizieren kann. Beispiele für weltweit im Einsatz befindliche COVID-19-Virusvektor-Impfstoffe sind neben J&J und AstraZeneca der russische Sputnik V-Impfstoff und der CanSino Biologics-Impfstoff.

Ihr Immunsystem kann eine Immunantwort auf den viralen Vektorimpfstoff selbst entwickeln, was die Wirksamkeit des Impfstoffs gegen das Coronavirus verringern könnte. Experten hoffen, dass die Kombination von Impfstoffplattformen, beispielsweise mit einem mRNA-basierten Impfstoff oder einem Impfstoff, der einen anderen viralen Vektor für die zweite Dosis enthält, dieses Risiko verringern könnte.

Untersuchung der Sicherheit und Wirksamkeit von Combos

Weltweit werden Studien an Tieren und Menschen durchgeführt, um die Sicherheit, die Arten der erzeugten Immunantwort und die Dauer der Immunität zu untersuchen, wenn eine Person zwei verschiedene COVID-19-Impfstoffe erhält.

Ergebnisse einer spanischen Studie mit mehr als 600 Personen zeigten, dass die Impfung sowohl mit dem Virusvektor AstraZeneca als auch mit dem mRNA-basierten Pfizer-BioNTech COVID-19-Impfstoff eine robuste Immunantwort gegen das SARS-CoV-2-Virus auslöst.

Vorläufige Ergebnisse einer deutschen Studie, die noch nicht begutachtet wurde, ergaben, dass die Einführung des AstraZeneca-Impfstoffs, gefolgt vom Pfizer-Impfstoff, zu mehr schützenden Antikörpern führte und einen besseren Schutz vor besorgniserregenden Varianten im Vergleich zu zwei AstraZeneca-Dosen bot.

Die Com-COV-Studie in Großbritannien untersucht auch die Sicherheit und Wirksamkeit der Verabreichung einer Kombination aus AstraZeneca- und Pfizer-BioNTech-Spritzen an Patienten. Vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass Personen, die eine Impfung von jedem Typ erhielten, eher leichte bis mittelschwere Nebenwirkungen berichteten als diejenigen, die zwei Dosen desselben Impfstoffs erhielten. Endgültige Ergebnisse dieser Studie, einschließlich der Wirksamkeit dieses Ansatzes, werden im Juni 2021 erwartet. Die erweiterte Com-CoV2-Studie testet andere Kombinationen von COVID-19-Impfstoffen, nämlich von der mRNA-Plattform von Moderna und der Proteinplattform von Novavax.

Combos könnten eine gute Anti-Varianten-Strategie sein

Neue Coronavirus-Varianten sind einer der faszinierendsten Gründe, eine Mischung von Impfstoffen in Betracht zu ziehen. Die Verabreichung von Impfstoffen, die auf verschiedene Varianten abzielen, würde eine breite kollektive Immunität bieten und das Auftreten neuer, möglicherweise gefährlicherer Stämme begrenzen.

Es ist möglich, dass Menschen, die derzeit vollständig geimpft sind, eine dritte Impfung benötigen, um genetische Unterschiede bei neuen Varianten auszugleichen. Ein Wechsel der Plattformen für diesen Booster-Shot – zum Beispiel, wenn Ihre erste Runde auf viralen Vektoren basiert, der Wechsel zu mRNA oder einer proteinbasierten – könnte dazu beitragen, Ihre Immunantwort zu stärken.

Grippeimpfstoffe schützen routinemäßig vor mehreren Stämmen des Influenzavirus – diese werden jedoch in der Regel von derselben Firma hergestellt. In Zukunft könnte dieser Ansatz zu Impfstoffen führen, die mehrere Regionen von SARS-CoV-2 enthalten, um vor mehreren Varianten zu schützen, oder Regionen sowohl des Coronavirus als auch der Influenza-Proteine, die in einem einzigen Schuss gegen beide Viren schützen.

Was ist bisher erlaubt

Vorerst erlauben die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten das Mischen der mRNA-basierten Pfizer- und Moderna-Spritzen jedoch nur in „Ausnahmesituationen“, wie z ursprünglich erhalten.

Die kanadische Gesundheitsbehörde hat kürzlich die Mischung verschiedener COVID-19-Impfstoffe genehmigt, wenn ein begrenztes Angebot verhindert, dass jemand seine zweite Dosis desselben Impfstoffs erhält, oder wenn jemand aufgrund von veröffentlichten Nebenwirkungen Bedenken hinsichtlich einer zweiten Dosis AstraZeneca hat.

Die EU-Länder warten bisher auf weitere Studienergebnisse, bevor sie das Mischen von Impfstoffdosen erlauben.

Maureen Ferran, außerordentliche Professorin für Biologie, Rochester Institute of Technology

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