Mitarbeiter in Spezialanzügen testen am 29. März 2021 in Marburg die Verfahren zur Herstellung der Boten-RNA (mRNA) für den Covid-19-Impfstoff im deutschen Unternehmen BioNTech.
Abdulhamid Hosbas | Agentur Anadolu | Getty Images
Die Forschung und Entwicklung, die zu den Covid-19-Impfstoffen geführt haben, haben die Bemühungen verstärkt, einen stärkeren, länger anhaltenden Grippeimpfstoff zu finden, und möglicherweise Schritte in Richtung des Heiligen Grals der Virologen unternommen: eine einmalige, universelle Grippeimpfung.
Wissenschaftler von Pfizer und Moderna, den Pharmaunternehmen, die ein halbes Jahrhundert lang an der mRNA-Technologie geforscht haben, um Covid-Impfstoffe zu entwickeln, nutzen dasselbe Know-how, um nach Wegen zu suchen, die Massen gegen die Grippe zu impfen.
„Wie der COVID-19-Impfstoff gezeigt hat, bieten mRNA-Impfstoffe… Email. “Die Pandemie hat es uns ermöglicht, die immense wissenschaftliche Chance der mRNA zu nutzen.”
Im Jahr 2020 ging die Zahl der Grippefälle steil zurück, wahrscheinlich aufgrund von Covid-Beschränkungen. Aber mit dem Einsetzen dieses Winters nehmen Grippeinfektionen und Krankenhauseinweisungen, insbesondere in den östlichen und zentralen Bundesstaaten, weiter zu, so der wöchentliche Fluview-Bericht der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten.
Die CDC empfiehlt immer die jährliche Grippeimpfung als den besten Schutz vor einer Ansteckung mit dem Virus und seinen potenziell schwerwiegenden Komplikationen. Es gab jedoch Anzeichen dafür, dass die Grippeimpfungsraten in dieser Saison im Vergleich zur letzten Saison niedriger sind, was möglicherweise auf die während der Coronavirus-Pandemie ausgebrochene Impfstoffverweigerung zurückzuführen ist.
Obwohl in Nordamerika normalerweise jedes Jahr ein Grippevirus dominiert – das A(H3N2) in dieser Saison – sollen vierwertige Impfungen vor drei anderen Stämmen schützen, die Infektionen verursachen können, wenn das Virus von Monat zu Monat mutiert.
Dieser Schrotflinten-Ansatz erkennt die Tatsache an, dass Grippeimpfstoffe nur zu 40 bis 60 % wirksam sind, um Infektionen zu verhindern, und manchmal am Ende einer Grippesaison nur zu 10 % wirksam sind. Herkömmliche Grippeimpfstoffe werden entweder in Hühnereiern oder Säugerzellen gezüchtet und benötigen außerdem etwa sechs Monate, um die benötigten Millionen Dosen herzustellen.
Umgekehrt erfordert das mRNA-basierte Design von Influenza-Impfstoffen nur die genetische Sequenz des dominanten Virus, was die Produktionszeit erheblich beschleunigt. Die Flexibilität der mRNA-Technologie und ihre schnelle Herstellungszeit könnten laut Pfizer möglicherweise eine bessere Stammübereinstimmung, eine größere Lieferzuverlässigkeit und die potenzielle Möglichkeit ermöglichen, die Wirksamkeit der aktuellen Grippeimpfstoffe zu verbessern.
„Wir glauben, dass mRNA die ideale Technologie ist, um diese Herausforderung anzunehmen“, fügt Suphaphiphat hinzu.
Die Verbreitung der mRNA-Technologie
Die Technologie hinter der Messenger-RNA oder mRNA befindet sich seit ihrer Entdeckung im Jahr 1960 in der Entwicklung, aber mit den Impfstoffen Pfizer und Moderna Covid wurde sie erstmals für die Verwendung beim Menschen zugelassen.
Es wird nun bei der Entwicklung mehrerer verschiedener Impfstoffe angewendet. Pfizer und BioNTech aus Deutschland gaben Anfang dieses Monats bekannt, dass sie einen potenziellen mRNA-basierten Impfstoff zur Vorbeugung von Gürtelrose entwickeln werden, während Wissenschaftler hoffen, dass die Technologie einen Wendepunkt in der Entwicklung eines HIV-Impfstoffs darstellen könnte.
„mRNA ist eine Plattform“, sagte Stéphane Bancel, CEO von Moderna, am Montag über umfassendere Impfstoffambitionen auf der Squawk Box von CNBC. “mRNA ist ein Informationsmolekül und daher haben wir jetzt vierundvierzig Null-Programme, die sich in der Entwicklung befinden und tatsächlich noch viele mehr in den Labors.”
Mit einem Fokus auf Atemwegserkrankungen sagte Bancel, dass es jedes Jahr etwa 10 Viren gibt, die zu Krankenhauseinweisungen führen.
„Grippe ist natürlich sehr bekannt, aber RSV und viele andere Viren, die in der Öffentlichkeit nicht sehr bekannt sind, weil die Symptome der Grippe ähneln, bei der wir glauben, dass die Welt die einzige jährliche Auffrischimpfung verdient, die all diese verschiedenen Impfstoffe enthält eine Einzeldosis gegen Grippe, gegen RSV, gegen Covid mit der richtigen Anpassung an die zirkulierenden Stämme, die hier zirkulieren, und darauf arbeiten wir hin”, sagte er.
Moderna hat ein RSV-Programm und ein Grippeprogramm in Studien und “wir arbeiten sehr schnell daran, dies zu kombinieren”, sagte Bancel.
„So wie ich es betrachte, ist es ein bisschen so, als ob Sie ein jährliches Upgrade eines Produkts erhalten, indem Sie mehr Impfstoff in dieselbe Ampulle geben. Sie erhalten also eine Anpassung an die aktuellen Stämme dieses Jahres in Ihrer Region. in den USA oder in Europa oder in Japan, weil der Grippeimpfstoff in vielen Wintern als nicht wirksam angesehen wird, weil wir eigentlich verschiedene Stämme sind, die auf der ganzen Welt zirkulieren.”
Im September kündigte Pfizer den Beginn einer Phase-1-Studie am Menschen mit einem mRNA-Grippeimpfstoff für Erwachsene an und markiert damit das erste mRNA-basierte Grippeprogramm des Arzneimittelherstellers. Es handelt sich um einen sogenannten quadrivalenten Impfstoff, wie er heute der Öffentlichkeit verabreicht wird, und richtet sich gegen vier verschiedene Grippevarianten.
Im Dezember gab Moderna die ersten positiven Zwischendaten aus einer Phase-1-Studie seines vierwertigen Impfstoffkandidaten für die saisonale Grippe namens mRNA-1010 bei älteren und jüngeren Erwachsenen bekannt. Das Unternehmen gab außerdem bekannt, dass die Phase-2-Studie zu mRNA-1010 nun vollständig aufgenommen ist und die Vorbereitungen für die Phase-3-Studie im Gange sind.
Obwohl allgemein ermutigend, zeigten die Ergebnisse dennoch, dass der mRNA-basierte Grippeimpfstoff von Moderna bei älteren Erwachsenen nicht wirksamer war als bereits zugelassene Impfungen auf dem Markt, insbesondere Sanofis Fluzone HD. Nach der Präsentation der Ergebnisse durch die Investoren von Moderna fielen die Aktien um 10 %. “Wir können keinen direkten Vergleich anstellen. Wir haben (Fluzone-Daten) nur als Orientierungshilfe präsentiert”, sagte ein Unternehmensleiter in einer Telefonkonferenz mit Investoren und forderte sie auf, vor dem Verkauf von Aktien auf weitere Daten zu warten.
Typischerweise scheuen Big-Pharma-Unternehmen wie Pfizer und Moderna die Forschung und Entwicklung von Grippeimpfstoffen im Frühstadium, weil sie in der Vergangenheit bescheidene Einnahmen erzielen. Der weltweite Markt für Grippeimpfstoffe wurde von Fortune Business Insights im Jahr 2021 auf 6,59 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll im Jahr 2028 bei einer CAGR von 7,2 Prozent auf 10,73 Milliarden US-Dollar anwachsen. Laut Statista betrug der weltweite Umsatz der gesamten Pharmaindustrie im Jahr 2020 1,27 Billionen US-Dollar.
Covid-Impfstoffe sind jedoch eine ganz andere Geschichte.
Im November, als Pfizer die Ergebnisse des dritten Quartals bekannt gab, erwartete Pfizer, dass sein Coronavirus-Impfstoff 2021 einen Umsatz von 36 Milliarden US-Dollar erzielen wird von einer früheren Schätzung von 20 Milliarden US-Dollar, teilweise aufgrund von Produktionsproblemen.
Mit Covid-bedingten Todesfällen in den USA von mehr als 832.000 und mehr als 5,4 Millionen weltweit hat die Öffentlichkeit die saisonale Grippe, die von Oktober bis Mai andauert, aus den Augen verloren. Dennoch hat es seine eigene tödliche Geschichte, mit vier Grippepandemien im letzten Jahrhundert (1918, 1957, 1968, 2009), die jeweils mindestens eine Million Menschenleben forderten.
Von 2010 bis 2020 schätzt die CDC, dass die Grippe in den USA jährlich zwischen 12.000 und 52.000 Todesfälle verursacht hat, von neun Millionen bis 41 Millionen Infektionen. Weltweit sterben nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) jedes Jahr 290.000 bis 650.000 Menschen an der Grippe.
Erhöhung der Ausgaben für Forschung und Entwicklung
Trotz dieser schrecklichen Statistiken waren die Forschung und Entwicklung in Richtung verbesserter Grippeimpfstoffe sowie die Finanzierung relativ gering und beschränkten sich größtenteils auf Hochschulen, Biotech-Startups und die National Institutes of Health (NIH).
Die Einheit des National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) des NIH verfügt über ein Jahresbudget von etwa 220 Millionen US-Dollar für den universellen Grippeimpfstoff, von dem ein Teil als Zuschuss an die 2019 ins Leben gerufenen Collaborative Influenza Vaccine Innovation Centers (CIVICs) verteilt wird Im Vergleich dazu stellte das NIH fast 7 Milliarden US-Dollar für die Erforschung von Krebs bereit, bei dem im Jahr 2020 606.520 Menschen ums Leben kamen.
Im vergangenen November haben die Abgeordnete Rosa DeLauro aus Connecticut und der Senator Ed Markey von Massachusetts den Grippeimpfstoffgesetz wieder eingeführt, einen Gesetzentwurf, der eine Investition von 1 Milliarde US-Dollar für die Grippeforschungsprojekte des NIH vorsieht, einschließlich externer Kooperationen.
In den USA laufen Dutzende weiterer Forschungs- und Entwicklungsprojekte für Grippeimpfstoffe, von denen einige nach sogenannten übersaisonalen Impfungen suchen, die eine Infektion der Empfänger für mehrere Jahre verhindern könnten. Am Medicine Institute for Protein Design der University of Washington in Seattle läuft derzeit ein vielversprechendes Programm von einem Team unter der Leitung von Neil King, einem Assistenzprofessor für Biochemie an der School of Medicine der Universität, das mithilfe von Computern neue, selbstorganisierende Proteinnanopartikel für die Herstellung entwickelt ein Impfstoff.
“Der Impfstoff befindet sich in einer kleinen Phase-1-Studie am NIH”, sagte King. “Freiwillige wurden dosiert und wir beginnen mit der Analyse.” Er geht davon aus, dass die Ergebnisse in ein paar Monaten vorliegen und nach den Studien der Phasen 2 und 3 die FDA-Zulassung “innerhalb der nächsten fünf Jahre” erhalten wird.
NIAID ist an mehreren Phase-1-Studien mit universellen Grippeimpfstoffen beteiligt, sagte Dr. Jennifer Gordon, Programmbeauftragte für die Entwicklung von Grippeimpfstoffen. Eine wurde 2019 und eine letzte im Juni gestartet, die jeweils unterschiedliche wissenschaftliche Ansätze verwenden.
Ohne einen Zeitrahmen festzulegen, hofft Dr. Gordon, dass eines Tages ein wirklich einmaliger Grippeimpfstoff Realität werden wird, übersieht jedoch nicht, in der Zwischenzeit bessere zu entwickeln. “Wir wollen nicht sagen, dass uns nur Impfstoffe wichtig sind, die ewig halten”, sagte sie. “Es gibt Ansätze, die erhebliche Verbesserungen gegenüber dem, was wir jetzt haben, darstellen und große Erfolge darstellen, auch wenn sie nicht universell sind.”
Albert Bourla, CEO von Pfizer, sagte am Montag, dass seine jüngsten Forschungskooperationen es ihm ermöglichen werden, die Grippe insbesondere durch DNA-Technologie zu bekämpfen, die es ermöglicht, die Zeit für die Herstellung eines wesentlichen Teils des gesamten Herstellungsprozesses für RNA-Impfstoffe von fast 10 Monat bis ein paar Tage.
„Das könnte unsere Fähigkeit, bei Bedarf neue Impfstoffvarianten anzubieten, dramatisch, möglicherweise sogar noch weiter reduzieren, anstatt von drei Monaten auf zwei Monate. Das wird zum Beispiel dramatische Vorteile für unseren Kampf gegen Covid und andere Krankheiten wie die Grippe haben, weil wir Das wird es Ihnen ermöglichen, sehr, sehr nah dran zu sein, wenn die neuen Varianten in Umlauf gebracht werden”, sagte Bourla.