Wie Impfstoffe wirken
Impfstoffe wirken, indem sie eine Reaktion des Immunsystems auf ein Virus oder ein Bakterium hervorrufen. Dadurch entsteht ein „Gedächtnis“ im Immunsystem. Dieses Immungedächtnis ermöglicht dem Körper, sich an ein bestimmtes Virus oder Bakterium zu „erinnern“, sodass er sich vor diesem Virus oder Bakterium schützen und die von ihm verursachte Krankheit verhindern kann.
Die meisten Impfstoffe enthalten eine geschwächte oder inaktivierte (abgetötete) Form eines Virus oder Bakteriums bzw. einen kleinen Teil des Virus oder Bakteriums, der keine Krankheit verursachen kann. Dies wird als Antigen bezeichnet.
Wenn der Impfstoff einer Person gegeben wird, erkennt sein Immunsystem das Antigen als fremd. Dadurch werden die Immunzellen aktiviert, sodass sie das Virus oder Bakterium, das die Krankheit verursacht, abtöten und Antikörper dagegen bilden.
Außerdem aktiviert es Immunzellen – so genannte T-Zellen und B-Zellen – im Blut, im Knochenmark und im gesamten Körper.
Wenn die Person später mit dem tatsächlichen infektiösen Virus oder Bakterium in Kontakt kommt, wird sich ihr Immunsystem daran „erinnern“.
Es wird dann schnell die notwendigen Antikörper bilden und die entsprechenden Immunzellen aktivieren, um das Virus oder Bakterium abzutöten und die Person somit vor der Krankheit zu schützen.
Die verschiedenen Impfstoffe bieten einen unterschiedlich starken Schutz. Wie lange der Schutz anhält, hängt auch von der Krankheit ab, gegen die der Impfstoff schützt. Einige Impfstoffe schützen nur für einen kurzen Zeitraum vor einer Krankheit und müssen unter Umständen aufgefrischt werden; bei anderen kann die Immunität ein Leben lang anhalten.
Die Impfung schützt nicht nur Personen, die geimpft wurden. Durch die Verringerung des Infektionsrisikos werden indirekt auch nicht geimpfte Personen in der Gemeinschaft geschützt, z. B. Kinder, die zu jung sind, um geimpft zu werden, oder Personen mit geschwächtem Immunsystem.
Diese Gemeinschaftsimmunität (auch Herdenimmunität genannt) setzt voraus, dass genügend Menschen in einem Gebiet geimpft werden.
Im Gegensatz dazu können Menschen, die ihre Immunität durch die eigentliche Krankheit erlangen:
- andere Menschen der Krankheit aussetzen
- sich selbst dem Risiko ernsthafter Komplikationen der Krankheit aussetzen.
Impfstoffe auf Proteinbasis
Impfstoffe auf der Basis von Proteinen enthalten kleine Proteinfragmente eines Virus oder Bakteriums, die vom Immunsystem als fremd erkannt werden.
Dazu gehören bewährte Impfstoffe wie Grippe-, Tetanus- und Keuchhustenimpfstoffe.
Diese Impfstoffe enthalten häufig Proteine von der Oberfläche eines Virus. Diese Proteine ermöglichen dem Virus, sich an eine menschliche Zelle zu binden und diese zu infizieren. Bei einem Impfstoff jedoch stimulieren die im Labor hergestellten Proteine nur das Immunsystem und verursachen keine Infektion oder Krankheit.
Impfstoffe auf Proteinbasis enthalten häufig Substanzen, die als Adjuvantien bezeichnet werden. Diese verstärken die Reaktion des Immunsystems auf den Impfstoff und erhöhen den Schutz.
Impfstoffe auf Proteinbasis werden schon seit vielen Jahren verwendet.
In jüngster Zeit hat die Europäische Union (EU) neue Impfstoffe auf der Grundlage von Proteinen zugelassen, darunter einen Impfstoff zum Schutz gegen COVID-19.
mRNA- und virale Vektorimpfstoffe
Anstelle eines Proteins enthalten mRNA- und virale Vektorimpfstoffe Anweisungen für die menschlichen Zellen, wie sie ein Antigenprotein herstellen sollen. Diese Anweisungen können zwei Formen haben:
- ein Molekül namens Boten-Ribonukleinsäure oder mRNA;
- genetische Information in einem harmlosen „Vektor-“ oder Trägervirus, das so verändert wurde, dass es keine Krankheit verursachen kann.
Erhält eine Person einen mRNA- oder viralen Vektorimpfstoff, lesen einige ihrer Zellen die Anweisungen. Diese Zellen bilden dann für kurze Zeit das Antigenprotein, bevor sie die mRNA bzw. das harmlose Virus abbauen.
Das Immunsystem erkennt das von den körpereigenen Zellen produzierte Antigenprotein als fremd, aktiviert die Immunzellen und bildet Antikörper.
Forscher arbeiten seit Jahrzehnten an der Entwicklung von mRNA- und viralen Vektorimpfstoffen und haben bedeutende Fortschritte in den 2010er Jahren gemacht.
Nach zusätzlichen Investitionen zu Beginn der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 waren die ersten vier der in der EU zugelassenen Impfstoffe gegen COVID-19 mRNA- oder virale Vektorimpfstoffe.
Weitere Informationen über diese Impfstoffe und ihre Zulassung durch die EU finden Sie hier: COVID-19-Impfstoffe.
COVID-19-Impfstoffe
Erfahren Sie mehr über die Funktionsweise der COVID-19-Impfstoffe, ihre Entwicklung und Zulassung sowie die Überwachung ihrer Sicherheit.
Daten
Infografik: Wie mRNA-Impfstoffe vor COVID-19 schützen
Diese Infografik enthält Informationen über die Wirkungsweise von mRNA-Impfstoffen.
Daten
Infografik – Virale Vektorimpfstoffe gegen COVID-19: Wie funktionieren sie
Diese Infografik enthält Informationen über die Wirkungsweise von viralen Vektorimpfstoffen.
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Infografik – Wie proteinbasierte Impfstoffe gegen COVID-19 wirken
Diese Infografik erklärt, wie proteinbasierte Impfstoffe gegen COVID-19 wirken.
Bestandteile in Impfstoffen
Impfstoffe enthalten Bestandteile, die eine Immunreaktion fördern und Wirkstoffe stabil halten.