(Bilder von Tang Ming Tung/DigitalVision/Getty Images) Wenn das Wetter abkühlt, steigt die Zahl der Infektionen Die Zahl der COVID-19-Pandemien nimmt stark zu . Gelähmt durch Pandemie Aufgrund von Müdigkeit, wirtschaftlichen Zwängen und politischer Zwietracht haben die Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens Mühe, die sich ausbreitende Pandemie unter Kontrolle zu bringen.
Nun aber ein Ansturm von Zwischenanalysen der Pharmakonzerne modern Und Pfizer/BioNTech haben den Optimismus geweckt, dass ein neuartiger Impfstoff aus Boten-RNA, bekannt als mRNA, ein hohes Maß an Schutz durch Prävention bieten kann COVID 19 unter Menschen, die geimpft sind.
Obwohl unveröffentlicht, haben diese vorläufigen Berichte die Erwartungen vieler Impfstoffexperten, darunter auch meiner, übertroffen. Bis Anfang dieses Jahres habe ich an der Entwicklung von Impfstoffkandidaten gegen Zika und Denguefieber gearbeitet.
Jetzt koordiniere ich eine internationale Anstrengung um Berichte über erwachsene Patienten mit aktuellen oder früheren Krebserkrankungen zu sammeln, bei denen ebenfalls COVID-19 diagnostiziert wurde.
Vielversprechende vorläufige Ergebnisse
Modern berichtete, dass während der Phase-3-Studie seines Impfstoffkandidaten mRNA-1273 , an dem 30.000 erwachsene US-Teilnehmer teilnahmen Nur fünf der 95 COVID-19-Fälle traten bei den Geimpften auf, während in der Placebogruppe 90 Infektionen festgestellt wurden.
Dies entspricht einer Wirksamkeit von 94,5 Prozent. Keiner der infizierten Patienten, die den Impfstoff erhielten, entwickelte eine schwere COVID-19-Erkrankung, während dies bei 11 (12 Prozent) derjenigen, die das Placebo erhielten, der Fall war.
Ebenso der Pfizer-BioNTech-Impfstoffkandidat, BNT162b2 war in Phase 3 zu 90 Prozent wirksam bei der Infektionsprävention klinische Studie , An der Veranstaltung nahmen 43.538 Teilnehmer teil, davon 30 Prozent in den USA und 42 Prozent im Ausland .
Wie funktioniert der mRNA-Impfstoff?
Impfstoffe trainieren das Immunsystem, den krankheitsverursachenden Teil von a zu erkennen Virus . Impfstoffe enthalten traditionell entweder abgeschwächte Viren oder gereinigte Signaturproteine des Virus.
Bei einem mRNA-Impfstoff ist das jedoch anders, denn anstatt dass das virale Protein injiziert wird, erhält eine Person genetisches Material – mRNA –, das das virale Protein kodiert.
Wenn diese genetischen Anweisungen in den Oberarm injiziert werden, übersetzen die Muskelzellen sie, um das virale Protein direkt im Körper herzustellen.
Dieser Ansatz ahmt nach, was die SARS-CoV-2 kommt in der Natur vor – aber die mRNA des Impfstoffs kodiert nur für das kritische Fragment des viralen Proteins. Dies gibt dem Immunsystem eine Vorschau darauf, wie das echte Virus aussieht, ohne eine Krankheit auszulösen.
Diese Vorschau gibt dem Immunsystem Zeit, sich leistungsstark zu entwickeln Antikörper Dies kann das echte Virus neutralisieren, falls die Person jemals infiziert wird.
Obwohl es sich bei dieser synthetischen mRNA um genetisches Material handelt, kann sie nicht an die nächste Generation weitergegeben werden. Nach einer mRNA-Injektion dieses Molekül steuert die Proteinproduktion innerhalb der Muskelzellen , die 24 bis 48 Stunden lang Spitzenwerte erreicht und noch einige Tage anhalten kann.
Warum geht die Herstellung eines mRNA-Impfstoffs so schnell?
Die traditionelle Impfstoffentwicklung ist zwar gut untersucht, aber sehr zeitaufwändig und kann nicht sofort gegen neuartige Pandemien wie COVID-19 reagieren.
Bei der saisonalen Grippe ist dies beispielsweise erforderlich etwa sechs Monate von der Identifizierung des zirkulierenden Influenzavirusstamms zur Herstellung eines Impfstoffs. Das mögliche Grippeimpfstoffvirus wird etwa drei Wochen lang gezüchtet, um ein Hybridvirus zu produzieren, das weniger gefährlich ist und sich besser in Hühnereiern vermehren kann.
Das Hybridvirus wird dann in viele befruchtete Eier injiziert und mehrere Tage lang inkubiert, um weitere Kopien zu erstellen. Anschließend wird die virushaltige Flüssigkeit aus den Eiern gewonnen, die Impfviren abgetötet und die viralen Proteine über mehrere Tage gereinigt.
Die mRNA-Impfstoffe können die Hürden bei der Entwicklung herkömmlicher Impfstoffe überwinden, beispielsweise die Produktion nichtinfektiöser Viren oder die Produktion viraler Proteine in medizinisch anspruchsvollen Reinheitsgraden.
Bei MRNA-Impfstoffen entfällt ein Großteil des Herstellungsprozesses, da der menschliche Körper die viralen Proteine nicht injiziert, sondern anhand der Anweisungen selbst virale Proteine herstellt.
Außerdem sind mRNA-Moleküle viel einfacher als Proteine. Bei Impfstoffen wird mRNA durch chemische und nicht durch biologische Synthese hergestellt, sodass sie viel schneller als herkömmliche Impfstoffe neu entwickelt, vergrößert und in Massenproduktion hergestellt werden kann.
Tatsächlich wurde der genetische Code des SARS-CoV-2-Virus innerhalb weniger Tage verfügbar mRNA-Code Für einen Impfstoffkandidaten war der Test bereit. Am attraktivsten ist, dass die mRNA schnell auf andere zukünftige Pandemien zugeschnitten werden kann, sobald die mRNA-Impfstoffwerkzeuge brauchbar werden.
Was sind Probleme mit mRNA?
Die MRNA-Technologie ist nicht neu. Es war vor einiger Zeit gezeigt dass, wenn einem Tier synthetische mRNA injiziert wird, die Zellen ein gewünschtes Protein produzieren können. Doch der Fortschritt blieb langsam.
Das liegt daran, dass mRNA nicht nur bekanntermaßen instabil ist und sich leicht in kleinere Bestandteile zerlegen lässt, sondern auch leicht durch die Immunabwehr des menschlichen Körpers zerstört wird, was die Abgabe an das Ziel sehr ineffizient macht.
Aber ab 2005 Forscher fanden heraus, wie man mRNA stabilisieren und in kleine Partikel verpacken kann, um sie als Impfstoff zu liefern. Es wird erwartet, dass die mRNA-COVID-19-Impfstoffe die ersten sind, die diese Technologie nutzen und von der FDA zugelassen werden.
Nach einem Jahrzehnt der Arbeit sind die mRNA-Impfstoffe nun zur Evaluierung bereit. Ärzte werden darauf achten unbeabsichtigte Immunreaktionen , was beides sein kann hilfreich Und schädlich .
Warum mRNA superkalt halten?
Die größte Herausforderung bei der Entwicklung eines mRNA-Impfstoffs bleibt seine inhärente Instabilität, da er oberhalb der Gefriertemperatur eher auseinanderbricht.
Die Modifikation der mRNA-Bausteine und die Entwicklung der Partikel, die sie relativ sicher einschließen können, haben den mRNA-Impfstoffkandidaten geholfen. Diese neue Impfstoffklasse erfordert jedoch noch nie dagewesene Gefrierbedingungen für die Verteilung und Verabreichung.
Welche Kühlanforderungen gibt es?
Der mRNA-Impfstoff von Pfizer-BioNTech muss optimal bei minus 94 Grad Fahrenheit (minus 70 Grad Celsius) gelagert werden und wird in etwa abgebaut fünf Tage bei normalen Kühltemperaturen von etwas über dem Gefrierpunkt.
Im Gegensatz dazu Modern Ansprüche Sein Impfstoff kann bei den meisten häuslichen oder medizinischen Gefriertemperaturen bis zu sechs Monate lang für den Versand und die längerfristige Lagerung aufbewahrt werden.
Moderna behauptet außerdem, dass sein Impfstoff bei normalen Kühlbedingungen von 2 bis 8 Grad Celsius bis zu 30 Tage nach dem Auftauen innerhalb der sechsmonatigen Haltbarkeitsdauer stabil bleiben kann.
Nicht überraschend, Pfizer entwickelt auch Versandbehälter Verwendung von Trockeneis zur Bewältigung von Versandbeschränkungen. 
Sanjay Mishra , Projektkoordinator und wissenschaftlicher Mitarbeiter, Vanderbilt University Medical Center, Vanderbilt-Universität
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