Von Sara Ryding, B.Sc.Überprüft von Sophia Coveney, B.Sc.

Es gibt mehrere Arten von Impfstoffen, die zur Bekämpfung von Krankheiten eingesetzt werden können. Inaktivierte Impfstoffe bestehen aus toten oder inaktivierten Viren und Bakterien und unterscheiden sich daher von abgeschwächten Lebendimpfstoffen.

Die Art des verwendeten Impfstoffs hängt von der jeweiligen Infektion, der Art und Weise, wie das Immunsystem auf den Erreger reagiert, gegen den geimpft werden soll, sowie von verschiedenen praktischen Erwägungen im Zusammenhang mit der Verabreichung des Impfstoffs ab.

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Wie funktionieren inaktivierte Impfstoffe?

Viele Impfstoffe, die regelmäßig verwendet werden, wie die MMR-Impfstoffe und Windpockenimpfstoffe, sind abgeschwächte Lebendimpfstoffe. Diese Impfstoffe enthalten eine abgeschwächte Version des Lebendvirus, um zu verhindern, dass es die Krankheit auslöst, aber um die Produktion von T-Zellen zu fördern. Inaktivierte Impfstoffe sind eine weitere Form des Impfstoffs, bei der das Virus während der Herstellung des Impfstoffs inaktiviert wird.

Inaktivierte Impfstoffe werden im Vergleich zu Lebendimpfstoffen nicht so stark von Antikörpern im Wirtskörper beeinflusst. Das bedeutet, dass sie verabreicht werden können, wenn bereits Antikörper im Blut vorhanden sind, z. B. im Säuglingsalter oder nach der Verabreichung von Medikamenten, die Antikörper enthalten.

Inaktivierte Impfstoffe können sich nicht vermehren und erfordern immer mehrere Dosen, um eine Immunität zu erreichen. Die erste Dosis bereitet das Immunsystem auf die Reaktion vor, aber eine schützende Immunantwort entwickelt sich erst bei der zweiten oder späteren Dosen.

Da das Virus bei der Herstellung des Impfstoffs abgetötet wird, wirken sie anders auf das Immunsystem als abgeschwächte Lebendimpfstoffe. Die Immunreaktion auf Lebendimpfstoffe ist ähnlich wie bei der Begegnung mit dem Virus selbst, während inaktivierte Impfstoffe nur eine geringe oder gar keine zelluläre Immunität hervorrufen. Dies bedeutet auch, dass inaktivierte Impfstoffe zur Auffrischung und Ergänzung früherer Impfungen verwendet werden können.

Wie werden inaktivierte Impfstoffe hergestellt?

Um einen inaktivierten Impfstoff herzustellen, muss das Virus in Kulturmedien gezüchtet werden. Dies kann oft ein erster einschränkender Schritt in der Impfstoffproduktion sein, da die Hersteller wissen müssen, welche Bedingungen das Viruswachstum fördern.

Die Inaktivierung des Virus erfolgt durch Hitze. Gelegentlich wird die Inaktivierung auch mit Chemikalien wie Formalin durchgeführt. Wenn es sich bei dem herzustellenden Impfstoff um einen fraktionierten Impfstoff handelt, d. h. um einen Impfstoff auf Protein- oder Polysaccharidbasis, wird der Impfstoff weiter gereinigt, so dass nur die interessierenden Untereinheiten übrig bleiben.

Welche Krankheitserreger können mit inaktivierten Impfstoffen behandelt werden?

Die meisten inaktivierten Impfstoffe sind als Ganzzellimpfstoffe erhältlich. Diese können gegen Viren wie Polio, Hepatitis A und Tollwut wirken. Es gibt auch Teilimpfstoffe gegen Hepatitis B, Milzbrand und Toxoide wie Tetanus.

Einige inaktivierte Impfstoffe sind nicht mehr erhältlich. Für viele Krankheiten gibt es sowohl inaktivierte als auch aktivierte Impfstoffe.

Die Verwendung von inaktivierten Impfstoffen im Gegensatz zu abgeschwächten Lebendimpfstoffen ist umstritten. Beispielsweise sind inaktivierte Grippeimpfstoffe in den USA derzeit als Untereinheiten und nicht als Vollimpfstoffe erhältlich. Attenuierte Lebendimpfstoffe können in seltenen Fällen zu einer Infektion mit dem Erreger führen, und die Verwendung von Grippeimpfstoffen hat bei einigen Kindern und älteren Menschen zu Krankenhauseinweisungen geführt. Dies hat dazu geführt, dass stattdessen inaktivierte Impfstoffe empfohlen werden.

Doch obwohl inaktivierte Impfstoffe für die Grippe empfohlen werden, können sie bei Kleinkindern weniger wirksam sein. Breitere Studien, in denen abgeschwächte Lebendimpfstoffe mit inaktivierten Impfstoffen verglichen wurden, haben gezeigt, dass abgeschwächte Lebendimpfstoffe bei der Verringerung der Virusbefallsrate um 18 % wirksamer sein können. Darüber hinaus erfordern inaktivierte Impfstoffe mehrere Infektionen, was ihre breite Anwendung erschweren kann.

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Inaktivierte Impfstoffe gegen COVID-19

Zurzeit liefern sich die Impfstoffhersteller der Welt ein Rennen, um Impfstoffe gegen COVID-19 zu entwickeln. Viele der Unternehmen, die dies versuchen, greifen auf bewährte Techniken zurück, darunter inaktivierte Impfstoffe.

Sinovac Biotech hat einen inaktivierten Impfstoff aus ganzen Viruspartikeln mit einem zusätzlichen Immunbooster, dem so genannten Alaun, entwickelt. Dieser hat sich gegen SARS-Viren bewährt. Der Sinovac-Impfstoff ist für die Verwendung in China zugelassen und wird in einigen anderen Ländern als Notlösung eingesetzt. Verschiedene andere inaktivierte COVID-19-Impfstoffe befinden sich in der Entwicklung, drei weitere in unterschiedlichen Zulassungsstadien.

Inaktivierte Impfstoffe könnten im Kampf gegen COVID-19 von Vorteil sein, da sie in vielen Ländern leicht in großem Maßstab hergestellt werden können. Die potenzielle Wirksamkeit von inaktivierten Impfstoffen gegen COVID-19 ist jedoch unbekannt. Aktuelle Versuche mit einem inaktivierten Impfstoff, bei dem die Inaktivierung mit Formaldehyd und ultraviolettem Licht erfolgte, wurden in einem Mausmodell wirksam eingesetzt.

• Belshe, R., Edwards, K., Vesikari, T., Black, S., Walker, R., Hultquist, M., Kemble, G., and Connor, E., 2007. Attenuierter Lebendimpfstoff versus inaktivierter Grippeimpfstoff bei Säuglingen und Kleinkindern. New England Journal of Medicine, 356(7), S. 685-696.
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• The New York Times. 2021. Coronavirus Vaccine Tracker Verfügbar unter https://www.nytimes.com/interactive/2020/science/coronavirus-vaccine-tracker.html

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Geschrieben von

Sara Ryding

Sara ist eine leidenschaftliche Biowissenschaftlerin, die sich auf Zoologie und Ornithologie spezialisiert hat. Zurzeit promoviert sie an der Deakin University in Australien über die Veränderung der Schnäbel von Vögeln durch die globale Erwärmung.

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