Impfstoff

Impfstoff ⓘ
Pockenimpfstoff und Ausrüstung für seine Verabreichung
MeSH	D014612

Ein Impfstoff ist ein biologisches Präparat, das eine aktive erworbene Immunität gegen eine bestimmte Infektionskrankheit verleiht. Ein Impfstoff enthält in der Regel einen Wirkstoff, der einem krankheitsverursachenden Mikroorganismus ähnelt und häufig aus abgeschwächten oder abgetöteten Formen der Mikrobe, ihren Toxinen oder einem ihrer Oberflächenproteine hergestellt wird. Der Erreger regt das körpereigene Immunsystem dazu an, den Erreger als Bedrohung zu erkennen, ihn zu zerstören und alle mit diesem Erreger in Verbindung stehenden Mikroorganismen, denen es in Zukunft begegnen könnte, zu erkennen und zu zerstören. Impfstoffe können prophylaktisch (zur Vorbeugung oder Abschwächung der Auswirkungen einer künftigen Infektion durch einen natürlichen oder "wilden" Erreger) oder therapeutisch (zur Bekämpfung einer bereits aufgetretenen Krankheit, z. B. Krebs) eingesetzt werden. Einige Impfstoffe bieten eine vollständige sterilisierende Immunität, bei der eine Infektion vollständig verhindert wird. ⓘ

Die Verabreichung von Impfstoffen wird als Impfung bezeichnet. Die Impfung ist die wirksamste Methode zur Vorbeugung von Infektionskrankheiten; die weit verbreitete Immunität aufgrund von Impfungen ist weitgehend für die weltweite Ausrottung der Pocken und die Zurückdrängung von Krankheiten wie Polio, Masern und Tetanus in weiten Teilen der Welt verantwortlich. Die Wirksamkeit von Impfungen ist umfassend erforscht und überprüft worden; zu den Impfstoffen, die sich als wirksam erwiesen haben, gehören beispielsweise der Grippeimpfstoff, der HPV-Impfstoff und der Windpockenimpfstoff. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt es derzeit zugelassene Impfstoffe für fünfundzwanzig verschiedene vermeidbare Infektionen. ⓘ

Die volkstümliche Praxis des Impfens gegen Pocken wurde 1721 von Lady Mary Wortley Montagu aus der Türkei nach Großbritannien gebracht. Die Begriffe Impfstoff und Impfung leiten sich von Variolae vaccinae (Pocken der Kuh) ab, dem Begriff, den Edward Jenner (der sowohl das Konzept der Impfstoffe entwickelte als auch den ersten Impfstoff herstellte) zur Bezeichnung der Kuhpocken erfand. Er verwendete den Ausdruck 1798 für den langen Titel seiner Untersuchung über die als Kuhpocken bekannten Variolae vaccinae, in der er die Schutzwirkung der Kuhpocken gegen Pocken beschrieb. Um Jenner zu ehren, schlug Louis Pasteur 1881 vor, den Begriff auf die damals neu entwickelten Schutzimpfungen auszudehnen. Die Wissenschaft von der Entwicklung und Herstellung von Impfstoffen wird als Vakzinologie bezeichnet. ⓘ

Infektionskrankheiten vor und nach der Einführung eines Impfstoffs. Impfungen haben eine direkte Auswirkung auf die Verringerung der Zahl der Krankheitsfälle und tragen indirekt zu einer Verringerung der Zahl der Todesfälle bei. ⓘ

Der Impfstoff enthält oder erzeugt bei der aktiven Immunisierung ein Antigen, gegen welches das Immunsystem des Patienten binnen 14 Tagen eigene Antikörper bildet, was eine anhaltende Immunität bewirkt. Werden lediglich Antikörper verimpft, spricht man von passiver Immunisierung, der Schutz tritt sofort ein, hält aber nur kurzzeitig an. ⓘ

Üblicherweise wird Impfstoff per Spritze in einen Muskel injiziert ⓘ

Ein Impfstoff, auch das Vakzin oder die Vakzine genannt (lat. vaccinus „von Kühen stammend“; siehe Vakzination), ist ein Arzneimittel, das zur Impfung verwendet wird und vor Erkrankung schützen soll. ⓘ

Die meisten verwendeten Impfstoffe sind Aktivimpfstoffe, die einen Wirkstoff enthalten, der eine adaptive Immunantwort im Immunsystem des Geimpften auslöst und über die Erzeugung von Gedächtniszellen langfristig wirkt. Hingegen schützen Passivimpfstoffe, die aus gereinigten Antikörpern geimpfter oder genesener Tiere (seltener: Menschen) bestehen bzw. rekombinant hergestellt werden, nur wenige Wochen vor einer Erkrankung. ⓘ

Impfstoffe können sowohl gegen Infektionserreger (Pathogene), als auch gegen Krebs (Krebsimpfstoffe) oder zur Hyposensibilisierung mancher Allergene verwendet werden. Impfstoffe enthalten entweder ein Antigen oder eine DNA oder RNA, die für dieses Antigen codiert. Das Antigen (engl. von antibody-generating ‚antikörpererzeugend‘) ist der Bestandteil des Impfstoffs, der die adaptive Immunantwort hervorruft. Bei genauerer Betrachtung liegen auf dem Antigen ein oder mehrere Epitope, gegen die nach der Impfung eine adaptive Immunantwort erzeugt wird. Ein Impfstoff kann sowohl aus einem Antigen eines einzigen Erregers als auch aus einer Mischung mehrerer Antigene von verschiedenen Erregern oder Erregerstämmen bestehen. Eventuell enthält das Vakzin auch Zusatzstoffe, um seine Wirkung zu verstärken. In Folge der Impfung entstehen im Geimpften B-Gedächtniszellen und bei manchen Impfstofftypen auch T-Gedächtniszellen, die über Jahre erhalten bleiben und bei erneutem Kontakt zügig zur Zellteilung angeregt werden. ⓘ

Auswirkungen

Ein Kind mit Masern, einer durch Impfung vermeidbaren Krankheit ⓘ

Es besteht ein überwältigender wissenschaftlicher Konsens darüber, dass Impfstoffe eine sehr sichere und wirksame Methode zur Bekämpfung und Ausrottung von Infektionskrankheiten sind. Das Immunsystem erkennt Impferreger als fremd, vernichtet sie und "merkt" sie sich. Wenn die virulente Version eines Erregers auftritt, erkennt der Körper die Proteinhülle des Virus und ist somit auf eine Reaktion vorbereitet, indem er erstens den Zielerreger neutralisiert, bevor er in die Zellen eindringen kann, und zweitens infizierte Zellen erkennt und zerstört, bevor der Erreger sich in großer Zahl vermehren kann. ⓘ

Dennoch gibt es Grenzen für ihre Wirksamkeit. Manchmal versagt der Schutz aus Gründen, die mit dem Impfstoff zusammenhängen, wie z. B. Fehler bei der Abschwächung des Impfstoffs, den Impfschemata oder der Verabreichung. ⓘ

Ein Versagen kann auch aus wirtsspezifischen Gründen auftreten, wenn das Immunsystem des Wirts nicht angemessen oder überhaupt nicht reagiert. Eine fehlende Reaktion des Wirtssystems tritt bei schätzungsweise 2-10 % der Menschen auf, was auf Faktoren wie Genetik, Immunstatus, Alter, Gesundheit und Ernährungszustand zurückzuführen ist. Eine Art der primären Immunschwäche, die zu einem genetischen Versagen führt, ist die X-chromosomale Agammaglobulinämie, bei der das Fehlen eines für die Entwicklung der B-Zellen wichtigen Enzyms das Immunsystem des Wirtes daran hindert, Antikörper gegen einen Krankheitserreger zu bilden. ⓘ

Die Interaktion zwischen Wirt und Krankheitserreger und die Reaktion auf eine Infektion sind dynamische Prozesse, an denen mehrere Wege im Immunsystem beteiligt sind. Ein Wirt entwickelt nicht sofort Antikörper: Während die angeborene Immunität des Körpers in nur zwölf Stunden aktiviert werden kann, kann es 1 bis 2 Wochen dauern, bis sich die adaptive Immunität vollständig entwickelt. Während dieser Zeit kann sich der Wirt immer noch infizieren. ⓘ

Sobald Antikörper gebildet werden, können sie die Immunität auf verschiedene Weise fördern, je nachdem, um welche Klasse von Antikörpern es sich handelt. Ihr Erfolg bei der Beseitigung oder Inaktivierung eines Krankheitserregers hängt von der Menge der gebildeten Antikörper und davon ab, inwieweit diese Antikörper gegen den betreffenden Erregerstamm wirksam sind, da verschiedene Stämme für eine bestimmte Immunreaktion unterschiedlich empfänglich sein können. In einigen Fällen können Impfstoffe eher zu einem partiellen Immunschutz (bei dem die Immunität weniger als 100 % wirksam ist, aber immer noch das Infektionsrisiko verringert) oder zu einem vorübergehenden Immunschutz (bei dem die Immunität im Laufe der Zeit nachlässt) als zu einer vollständigen oder dauerhaften Immunität führen. Dennoch können sie die Reinfektionsschwelle für die Gesamtbevölkerung anheben und eine erhebliche Wirkung entfalten. Sie können auch den Schweregrad der Infektion abmildern, was zu einer geringeren Sterblichkeitsrate, einer niedrigeren Morbidität, einer schnelleren Genesung von der Krankheit und einer Vielzahl anderer Auswirkungen führt. ⓘ

Ältere Menschen zeigen oft eine geringere Reaktion als jüngere, was als Immunoseneszenz bezeichnet wird. Adjuvantien werden häufig eingesetzt, um die Immunreaktion zu verstärken, insbesondere bei älteren Menschen, deren Immunreaktion auf einen einfachen Impfstoff möglicherweise geschwächt ist. ⓘ

Die Wirksamkeit oder Leistungsfähigkeit des Impfstoffs hängt von mehreren Faktoren ab

• der Krankheit selbst (bei manchen Krankheiten wirkt die Impfung besser als bei anderen)
• dem Impfstoffstamm (einige Impfstoffe sind spezifisch für bestimmte Stämme der Krankheit oder zumindest gegen diese am wirksamsten)
• ob der Impfplan ordnungsgemäß eingehalten wurde.
• idiosynkratische Reaktion auf die Impfung; manche Personen sind "Non-Responder" auf bestimmte Impfstoffe, d. h. sie bilden auch nach einer korrekten Impfung keine Antikörper.
• verschiedene Faktoren wie ethnische Zugehörigkeit, Alter oder genetische Veranlagung. ⓘ

Wenn eine geimpfte Person an der Krankheit erkrankt, gegen die geimpft wurde (Durchbruchinfektion), ist die Krankheit wahrscheinlich weniger virulent als bei ungeimpften Personen. ⓘ

Wichtige Überlegungen für ein wirksames Impfprogramm:

1. sorgfältige Modellierung, um die Auswirkungen einer Impfkampagne auf die Epidemiologie der Krankheit mittel- bis langfristig vorhersagen zu können
2. laufende Überwachung der betreffenden Krankheit nach Einführung eines neuen Impfstoffs
3. Aufrechterhaltung hoher Impfraten, auch wenn eine Krankheit selten geworden ist ⓘ

Im Jahr 1958 gab es in den Vereinigten Staaten 763 094 Fälle von Masern, die zu 552 Todesfällen führten. Nach der Einführung neuer Impfstoffe sank die Zahl der Fälle auf weniger als 150 pro Jahr (Median 56). Anfang 2008 gab es 64 Verdachtsfälle von Masern. Vierundfünfzig dieser Infektionen wurden mit der Einschleppung aus einem anderen Land in Verbindung gebracht, obwohl nur dreizehn Prozent tatsächlich außerhalb der Vereinigten Staaten erworben wurden; 63 der 64 Personen waren entweder nie gegen Masern geimpft worden oder waren sich nicht sicher, ob sie geimpft worden waren. ⓘ

Impfstoffe führten zur Ausrottung der Pocken, einer der ansteckendsten und tödlichsten Krankheiten des Menschen. Andere Krankheiten wie Röteln, Kinderlähmung, Masern, Mumps, Windpocken und Typhus sind dank weit verbreiteter Impfprogramme bei weitem nicht mehr so verbreitet wie noch vor hundert Jahren. Solange die große Mehrheit der Menschen geimpft ist, ist es viel schwieriger, dass eine Krankheit ausbricht, geschweige denn sich ausbreitet. Dieser Effekt wird als Herdenimmunität bezeichnet. Polio, das nur unter Menschen übertragen wird, wird durch eine umfangreiche Ausrottungskampagne bekämpft, die dazu geführt hat, dass Polio nur noch in Teilen von drei Ländern (Afghanistan, Nigeria und Pakistan) endemisch ist. Die Schwierigkeit, alle Kinder zu erreichen, kulturelle Missverständnisse und Desinformation haben jedoch dazu geführt, dass das vorgesehene Datum für die Ausrottung mehrfach verfehlt wurde. ⓘ

Impfstoffe tragen auch dazu bei, die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen zu verhindern. Indem sie beispielsweise die Häufigkeit von Lungenentzündungen, die durch Streptococcus pneumoniae verursacht werden, stark reduzieren, haben Impfprogramme die Prävalenz von Infektionen, die gegen Penicillin oder andere Erstlinien-Antibiotika resistent sind, stark verringert. ⓘ

Durch die Masernimpfung werden schätzungsweise eine Million Todesfälle pro Jahr verhindert. ⓘ

Unerwünschte Wirkungen

Impfungen für Kinder, Jugendliche und Erwachsene sind im Allgemeinen sicher. Unerwünschte Wirkungen sind, wenn überhaupt, im Allgemeinen leicht. Die Häufigkeit der Nebenwirkungen hängt von dem jeweiligen Impfstoff ab. Zu den häufigsten Nebenwirkungen gehören Fieber, Schmerzen an der Einstichstelle und Muskelschmerzen. Darüber hinaus können manche Personen auf Bestandteile des Impfstoffs allergisch reagieren. Der MMR-Impfstoff wird selten mit Fieberkrämpfen in Verbindung gebracht. ⓘ

Wirtsspezifische Faktoren, die eine Person anfällig für eine Infektion machen, wie Genetik, Gesundheitszustand (Grunderkrankung, Ernährung, Schwangerschaft, Empfindlichkeiten oder Allergien), Immunkompetenz, Alter und wirtschaftlicher Einfluss oder kulturelles Umfeld können primäre oder sekundäre Faktoren sein, die den Schweregrad der Infektion und die Reaktion auf einen Impfstoff beeinflussen. Ältere (über 60 Jahre), allergenüberempfindliche und fettleibige Menschen sind anfällig für eine beeinträchtigte Immunogenität, die die Wirksamkeit des Impfstoffs verhindert oder hemmt, so dass möglicherweise separate Impfstofftechnologien für diese speziellen Bevölkerungsgruppen oder wiederholte Auffrischungsimpfungen erforderlich sind, um die Virusübertragung zu begrenzen. ⓘ

Schwere Nebenwirkungen sind extrem selten. Der Varizellen-Impfstoff wird bei immungeschwächten Personen nur selten mit Komplikationen in Verbindung gebracht, und Rotavirus-Impfstoffe werden mäßig mit Darmverschluss in Verbindung gebracht. ⓘ

In mindestens 19 Ländern gibt es Entschädigungsprogramme, die eine Entschädigung für Personen mit schweren Impfschäden vorsehen. Das Programm der Vereinigten Staaten ist als National Childhood Vaccine Injury Act bekannt, und im Vereinigten Königreich gibt es die Vaccine Damage Payment. ⓘ

Arten

Bei Peptid-Impfstoffen (englisch peptide-based synthetic vaccines) werden statt ganzer Proteine lediglich kleinere Proteinfragmente, sogenannte Peptide, als Antigene eingesetzt. Dabei handelt es sich um Peptide aus unterschiedlichen viralen Proteinen wie beispielsweise dem Spike- oder dem Nukleokapsid-Protein des SARS-CoV-2-Virus. Im Fall einer Infektion werden derartige Strukturen von einem trainierten Immunsystem sofort erkannt und eine effiziente Immunantwort in der Regel dann auch sehr schnell ausgelöst. ⓘ

Mit Effektor-Gedächtnis-T-Zell-Impfstoffen (engl. effector memory T-cell vaccines) – nicht zu verwechseln mit der T-Zell-Vakzinierung – wird eine zelluläre Immunantwort induziert. Ziel dieser meist auf kurzen Peptiden basierenden Impfstoffe ist dabei die Generierung von cytotoxischen T-Zellen, von denen ein kleiner Teil (weniger als 5 %) nach der Vakzinierung als T-Gedächtniszellen im Organismus verbleiben. Bevorzugte Aufenthaltsorte der Gedächtniszellen sind dabei das Knochenmark, sowie nicht-lymphatisches und lymphatisches Gewebe. Effektor-T-Gedächtniszellen können noch Jahrzehnte nach der Vakzinierung innerhalb von wenigen Stunden nach einem erneuten Kontakt mit dem gleichen Antigen eine Immunantwort auslösen und so ggf. eine ausreichende Schutzwirkung entfalten. Die Schutzwirkung der Gedächtniszellen kann über viele Jahre anhalten. Entsprechende Impfstoffe, beispielsweise gegen das HI-Virus oder das Humane Cytomegalievirus, befinden sich noch in der Entwicklung. ⓘ

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Impfstoffe enthalten in der Regel abgeschwächte, inaktivierte oder tote Organismen oder gereinigte Produkte, die aus ihnen gewonnen werden. Es werden mehrere Arten von Impfstoffen verwendet. Sie stellen unterschiedliche Strategien dar, mit denen versucht wird, das Krankheitsrisiko zu verringern und gleichzeitig die Fähigkeit zu erhalten, eine positive Immunantwort hervorzurufen. ⓘ

Abgeschwächt

Einige Impfstoffe enthalten lebende, abgeschwächte Mikroorganismen. Bei vielen dieser Impfstoffe handelt es sich um aktive Viren, die unter Bedingungen gezüchtet wurden, die ihre virulenten Eigenschaften ausschalten, oder es werden eng verwandte, aber weniger gefährliche Organismen verwendet, um eine breite Immunreaktion hervorzurufen. Obwohl die meisten abgeschwächten Impfstoffe viraler Natur sind, gibt es auch einige, die bakterieller Natur sind. Beispiele hierfür sind die Viruskrankheiten Gelbfieber, Masern, Mumps und Röteln sowie die bakterielle Krankheit Typhus. Der von Calmette und Guérin entwickelte Lebendimpfstoff gegen Mycobacterium tuberculosis besteht nicht aus einem ansteckenden Stamm, sondern enthält einen virulent veränderten Stamm namens "BCG", der dazu dient, eine Immunantwort auf den Impfstoff hervorzurufen. Der abgeschwächte Lebendimpfstoff, der den Stamm Yersinia pestis EV enthält, wird zur Immunisierung gegen die Pest verwendet. Abgeschwächte Impfstoffe haben einige Vor- und Nachteile. Abgeschwächte oder abgeschwächte Lebendimpfstoffe rufen in der Regel dauerhaftere Immunreaktionen hervor. Sie sind jedoch bei immungeschwächten Personen möglicherweise nicht sicher und können in seltenen Fällen zu einer virulenten Form mutieren und Krankheiten verursachen. ⓘ

Inaktiviert

Einige Impfstoffe enthalten inaktivierte, aber zuvor virulente Mikroorganismen, die durch Chemikalien, Hitze oder Strahlung zerstört wurden - "Geister" mit intakten, aber leeren bakteriellen Zellhüllen. Sie gelten als Zwischenstadium zwischen den inaktivierten und abgeschwächten Impfstoffen. Beispiele sind IPV (Polioimpfstoff), Hepatitis-A-Impfstoff, Tollwutimpfstoff und die meisten Grippeimpfstoffe.

Entwicklung eines Impfstoffs gegen die Vogelgrippe durch Techniken der reversen Genetik ⓘ

Toxoide

Toxoid-Impfstoffe werden aus inaktivierten toxischen Verbindungen hergestellt, die Krankheiten verursachen und nicht der Mikroorganismus. Beispiele für Impfstoffe auf Toxoidbasis sind Tetanus und Diphtherie. Nicht alle Toxoide sind für Mikroorganismen bestimmt; so wird beispielsweise das Crotalus atrox-Toxoid zur Impfung von Hunden gegen Klapperschlangenbisse verwendet. ⓘ

Untereinheit

Anstatt einen inaktivierten oder abgeschwächten Mikroorganismus in ein Immunsystem einzubringen (was einen "Vollimpfstoff" darstellen würde), wird bei einem Subunit-Impfstoff ein Fragment des Mikroorganismus verwendet, um eine Immunantwort hervorzurufen. Ein Beispiel ist der Untereinheit-Impfstoff gegen Hepatitis B, der nur aus den Oberflächenproteinen des Virus besteht (die früher aus dem Blutserum chronisch infizierter Patienten gewonnen wurden, heute aber durch Rekombination der viralen Gene in Hefe hergestellt werden). Ein weiteres Beispiel sind essbare Algenimpfstoffe, wie der Impfstoff gegen das humane Papillomavirus (HPV), der aus dem viralen Hauptkapsidprotein besteht. Ein weiteres Beispiel sind die Untereinheiten Hämagglutinin und Neuraminidase des Influenzavirus. Ein Untereinheiten-Impfstoff wird für die Immunisierung gegen die Pest verwendet. ⓘ

Konjugat

Bestimmte Bakterien haben eine Polysaccharid-Außenhülle, die wenig immunogen ist. Durch die Verknüpfung dieser Außenhüllen mit Proteinen (z. B. Toxinen) kann das Immunsystem dazu gebracht werden, das Polysaccharid wie ein Proteinantigen zu erkennen. Dieser Ansatz wird bei dem Impfstoff gegen Haemophilus influenzae Typ B verwendet. ⓘ

Vesikel mit äußerer Membran

Außenmembranvesikel (OMVs) sind von Natur aus immunogen und können zur Herstellung wirksamer Impfstoffe manipuliert werden. Die bekanntesten OMV-Impfstoffe sind die gegen Meningokokken des Serotyps B entwickelten. ⓘ

Heterotypische Impfstoffe

Heterologe Impfstoffe, die auch als "Jenner-Impfstoffe" bezeichnet werden, sind Impfstoffe, die Krankheitserreger anderer Tiere enthalten, die entweder keine Krankheit oder eine leichte Krankheit bei dem zu behandelnden Organismus verursachen. Das klassische Beispiel ist die Verwendung von Kuhpocken durch Jenner zum Schutz vor Pocken. Ein aktuelles Beispiel ist der BCG-Impfstoff, der aus Mycobacterium bovis hergestellt wird und vor Tuberkulose schützen soll. ⓘ

Genetischer Impfstoff

Die Untergruppe der genetischen Impfstoffe umfasst virale Vektorimpfstoffe, RNA-Impfstoffe und DNA-Impfstoffe. ⓘ

Virale Vektoren

Virale Vektorimpfstoffe verwenden ein sicheres Virus, um Erregergene in den Körper einzuschleusen und spezifische Antigene, wie z. B. Oberflächenproteine, zu produzieren, die eine Immunreaktion auslösen. ⓘ

RNA

Ein mRNA-Impfstoff (oder RNA-Impfstoff) ist eine neue Art von Impfstoff, der aus der Nukleinsäure RNA besteht, die in einem Vektor wie Lipid-Nanopartikeln verpackt ist. Unter den COVID-19-Impfstoffen befinden sich eine Reihe von RNA-Impfstoffen, die zur Bekämpfung der COVID-19-Pandemie entwickelt werden, und einige sind bereits zugelassen oder haben in einigen Ländern eine Notfallzulassung erhalten. So sind beispielsweise der Impfstoff von Pfizer-BioNTech und der mRNA-Impfstoff von Moderna in den USA für die Verwendung bei Erwachsenen zugelassen (wobei der Impfstoff von Pfizer auch für Jugendliche im Alter von 16 bis 17 Jahren zugelassen ist). ⓘ

DNA

DNA-Impfung - Der vorgeschlagene Mechanismus besteht darin, virale oder bakterielle DNA in menschliche oder tierische Zellen einzubringen und zu exprimieren (verstärkt durch Elektroporation), wodurch die Erkennung durch das Immunsystem ausgelöst wird. Einige Zellen des Immunsystems, die die exprimierten Proteine erkennen, starten einen Angriff gegen diese Proteine und die Zellen, die sie exprimieren. Da diese Zellen sehr lange leben, werden sie, wenn der Erreger, der diese Proteine normalerweise exprimiert, zu einem späteren Zeitpunkt auftaucht, sofort vom Immunsystem angegriffen. Ein potenzieller Vorteil von DNA-Impfstoffen ist, dass sie sehr einfach herzustellen und zu lagern sind. ⓘ

Im August 2021 erteilten die indischen Behörden die Notfallzulassung für ZyCoV-D. Der von Cadila Healthcare entwickelte Impfstoff ist der erste für den Menschen zugelassene DNA-Impfstoff. ⓘ

Versuchsweise

Elektroporationssystem für die experimentelle Verabreichung von "DNA-Impfstoffen" ⓘ

Zahlreiche innovative Impfstoffe befinden sich ebenfalls in der Entwicklung und im Einsatz.

• Bei dendritischen Zellimpfstoffen werden dendritische Zellen mit Antigenen kombiniert, um die Antigene den weißen Blutkörperchen des Körpers zu präsentieren und so eine Immunreaktion auszulösen. Diese Impfstoffe haben einige positive vorläufige Ergebnisse bei der Behandlung von Hirntumoren gezeigt und werden auch bei malignen Melanomen getestet.
• Rekombinanter Vektor - durch die Kombination der Physiologie eines Mikroorganismus und der DNA eines anderen kann eine Immunität gegen Krankheiten mit komplexen Infektionsprozessen geschaffen werden. Ein Beispiel ist der an Merck lizenzierte Impfstoff RVSV-ZEBOV, der 2018 zur Bekämpfung von Ebola im Kongo eingesetzt wird.
• T-Zell-Rezeptor-Peptid-Impfstoffe werden derzeit für mehrere Krankheiten entwickelt, wobei Modelle für Talfieber, Stomatitis und atopische Dermatitis verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass diese Peptide die Zytokinproduktion modulieren und die zellvermittelte Immunität verbessern.
• Die gezielte Ausrichtung auf identifizierte bakterielle Proteine, die an der Komplementhemmung beteiligt sind, würde den wichtigsten bakteriellen Virulenzmechanismus neutralisieren.
• Die Verwendung von Plasmiden hat sich in präklinischen Studien als Schutzimpfung gegen Krebs und Infektionskrankheiten bewährt. In Studien am Menschen hat dieser Ansatz jedoch keinen klinisch relevanten Nutzen erbracht. Die Gesamtwirksamkeit der Plasmid-DNA-Immunisierung hängt davon ab, dass die Immunogenität des Plasmids erhöht und gleichzeitig Faktoren korrigiert werden, die an der spezifischen Aktivierung von Immuneffektorzellen beteiligt sind.
• Bakterieller Vektor - Im Prinzip ähnlich wie virale Vektorimpfstoffe, jedoch unter Verwendung von Bakterien.
• Antigen-präsentierende Zelle ⓘ

Während die meisten Impfstoffe aus inaktivierten oder abgeschwächten Verbindungen von Mikroorganismen hergestellt werden, bestehen synthetische Impfstoffe hauptsächlich oder vollständig aus synthetischen Peptiden, Kohlenhydraten oder Antigenen. ⓘ

Wertigkeit

Impfstoffe können monovalent (auch univalent genannt) oder multivalent (auch polyvalent genannt) sein. Ein monovalenter Impfstoff ist so konzipiert, dass er gegen ein einziges Antigen oder einen einzigen Mikroorganismus immunisiert. Ein multivalenter oder polyvalenter Impfstoff ist so konzipiert, dass er gegen zwei oder mehr Stämme desselben Mikroorganismus oder gegen zwei oder mehr Mikroorganismen immunisiert. Die Wertigkeit eines multivalenten Impfstoffs kann mit einem griechischen oder lateinischen Präfix angegeben werden (z. B. tetravalent oder quadrivalent). In bestimmten Fällen kann ein monovalenter Impfstoff vorzuziehen sein, um schnell eine starke Immunreaktion zu entwickeln. ⓘ

Wenn zwei oder mehr Impfstoffe in derselben Formulierung gemischt werden, können sich die beiden Impfstoffe gegenseitig beeinträchtigen. Dies geschieht am häufigsten bei abgeschwächten Lebendimpfstoffen, bei denen eine der Impfstoffkomponenten robuster ist als die anderen und das Wachstum und die Immunantwort auf die anderen Komponenten unterdrückt. Dieses Phänomen wurde zum ersten Mal beim trivalenten Sabin-Polio-Impfstoff beobachtet, bei dem die Menge des Serotyp-2-Virus im Impfstoff reduziert werden musste, um zu verhindern, dass er die "Aufnahme" der Serotyp-1- und -3-Viren im Impfstoff beeinträchtigt. Dieses Phänomen wurde auch bei den derzeit erforschten Dengue-Impfstoffen festgestellt, bei denen der Serotyp DEN-3 überwiegt und die Reaktion auf die Serotypen DEN-1, -2 und -4 unterdrückt. ⓘ

Andere Inhaltsstoffe

Adjuvantien

Impfstoffe enthalten in der Regel ein oder mehrere Adjuvantien, die zur Verstärkung der Immunreaktion eingesetzt werden. Tetanustoxoid beispielsweise wird in der Regel an Alaun adsorbiert. Dadurch wird das Antigen so präsentiert, dass es eine stärkere Wirkung entfaltet als das einfache wässrige Tetanustoxoid. Personen, die auf adsorbiertes Tetanustoxoid unerwünscht reagieren, können bei einer Auffrischungsimpfung den einfachen Impfstoff erhalten. ⓘ

Bei der Vorbereitung auf die Kampagne am Persischen Golf 1990 wurde der Keuchhusten-Vollzellimpfstoff als Adjuvans für den Milzbrandimpfstoff verwendet. Dies führt zu einer schnelleren Immunreaktion als die alleinige Verabreichung des Anthrax-Impfstoffs, was bei einer drohenden Exposition von gewissem Nutzen ist. ⓘ

Konservierungsstoffe

Neben dem Impfstoff und meist Wasser als Lösungsmittel enthält ein als Arzneimittel formulierter Impfstoff oftmals weitere Bestandteile. Zur Senkung der notwendigen Dosis an Impfstoff, um eine definierte Impfwirkung zu erreichen, wird oftmals ein wirkungsverstärkender Zusatz (Adjuvans) verwendet. ⓘ

Impfstoffe enthalten oftmals Konservierungsmittel, um eine Kontamination mit Bakterien oder Pilzen zu verhindern. Viele Impfstoffe benötigen Konservierungsmittel, um schwerwiegende unerwünschte Wirkungen zu verhindern, wie z. B. eine Staphylokokkeninfektion, an der 12 von 21 Kindern starben, die 1928 mit einem Diphtherieimpfstoff geimpft worden waren, der kein Konservierungsmittel enthielt. Konservierungsstoffe können in verschiedenen Stadien der Impfstoffherstellung verwendet werden, und die Spuren von ihnen sind mit modernen Nachweisverfahren im Endprodukt messbar, ebenso wie in der Umwelt und der Bevölkerung. Es gibt mehrere Konservierungsmittel, darunter Thiomersal, 2-Phenoxyethanol und Formaldehyd. Früher wurde das Konservierungsmittel Thiomersal (in den USA und Japan auch Thimerosal genannt) in vielen Impfstoffen verwendet, die keine replikationsfähigen Viren enthielten (Totimpfstoffe). Heutzutage wird es im Wesentlichen nur noch in pandemischen Impfstoffen in Mehrdosenbehältnissen verwendet. Thiomersal ist zwar wirksamer gegen Bakterien, hat eine bessere Haltbarkeit und verbessert die Stabilität, Wirksamkeit und Sicherheit des Impfstoffs. In den USA, der Europäischen Union und einigen anderen wohlhabenden Ländern wird Thiomersal jedoch aufgrund seines Quecksilbergehalts als Vorsichtsmaßnahme (per Vorsorgeprinzip) nicht mehr als Konservierungsmittel in Kinderimpfstoffen verwendet. Obwohl Behauptungen aufgestellt wurden, dass Thiomersal zur Entstehung von Autismus beitrage, gibt es keine wissenschaftlichen Beweise für diese Behauptungen. Darüber hinaus ergab eine 10-11-Jahres-Studie mit 657.461 Kindern, dass der MMR-Impfstoff keinen Autismus verursacht und das Autismusrisiko sogar um sieben Prozent reduziert. ⓘ

Oftmals enthalten Impfstoffe Puffersubstanzen zur Stabilisierung des pH-Werts. Auch Frostschutzmittel wie Saccharose (Rohrzucker) zur Verminderung der Zerstörung des Impfstoffs aufgrund von Scherkräften durch wachsende Eiskristalle beim Gefrieren können enthalten sein. Von den Inhaltsstoffen sind Hilfsstoffe bei der Herstellung abzugrenzen. So können Impfstoffe, die in embryonierten Hühnereiern hergestellt werden, wie manche Grippeimpfstoffe, nach der Proteinreinigung kaum nachweisbare Spuren an Hühnereiweiß ohne allergisierendes Potential enthalten. Eine bekannte Hühnereiweißallergie stellt daher in der Regel keine Kontraindikation dar. Ebenfalls in sehr geringen, teilweise kaum mehr nachweisbaren Mengen können Spuren an Substanzen aus der Herstellung enthalten sein (z. B. Antibiotika). Da manche Antibiotika Allergene sind, sollte die Verwendung dieser Impfstoffe bei Allergikern vermieden oder klinisch überwacht werden. Berechtigte und unberechtigte Sorgen um Nebenwirkungen und um einzelne enthaltene Substanzen, die große Anzahl an unterschiedlichen Impfstoffen pro Patient sowie Fehlinformationen tragen zu einer Impfmüdigkeit bei, welche die WHO im Jahr 2019 als eine der zehn größten Gefahren für die öffentliche Gesundheit bezeichnete. ⓘ

Hilfsstoffe

Neben dem aktiven Impfstoff selbst sind die folgenden Hilfsstoffe und Reststoffe aus der Herstellung in Impfstoffpräparaten enthalten oder können darin enthalten sein:

• Aluminiumsalze oder Gele werden als Adjuvantien zugesetzt. Adjuvantien werden zugesetzt, um eine frühere, stärkere und anhaltendere Immunreaktion auf den Impfstoff zu fördern; sie ermöglichen eine niedrigere Impfstoffdosis.
• Einigen Impfstoffen werden Antibiotika zugesetzt, um das Wachstum von Bakterien während der Herstellung und Lagerung des Impfstoffs zu verhindern.
• Der Grippeimpfstoff und der Gelbfieberimpfstoff enthalten Eiproteine, da sie aus Hühnereiern hergestellt werden. Andere Proteine können ebenfalls enthalten sein.
• Formaldehyd wird verwendet, um bakterielle Produkte für Toxoidimpfstoffe zu inaktivieren. Formaldehyd wird auch verwendet, um unerwünschte Viren zu inaktivieren und Bakterien abzutöten, die den Impfstoff während der Herstellung kontaminieren könnten.
• Mononatriumglutamat (MSG) und 2-Phenoxyethanol werden in einigen Impfstoffen als Stabilisatoren verwendet, damit der Impfstoff unverändert bleibt, wenn er Hitze, Licht, Säure oder Feuchtigkeit ausgesetzt wird.
• Thiomersal ist ein quecksilberhaltiges antimikrobielles Mittel, das Impfstofffläschchen zugesetzt wird, die mehr als eine Dosis enthalten, um eine Kontamination und das Wachstum potenziell schädlicher Bakterien zu verhindern. Aufgrund der Kontroverse um Thiomersal wurde es aus den meisten Impfstoffen entfernt, mit Ausnahme der Mehrfachimpfung gegen Grippe, bei der der Gehalt so weit reduziert wurde, dass eine Einzeldosis weniger als ein Mikrogramm Quecksilber enthält, was dem Verzehr von zehn Gramm Thunfisch aus der Dose entspricht. ⓘ

Nomenklatur

Es haben sich verschiedene ziemlich standardisierte Abkürzungen für Impfstoffnamen entwickelt, obwohl die Standardisierung keineswegs zentralisiert oder global ist. Für die in den Vereinigten Staaten verwendeten Impfstoffnamen gibt es beispielsweise gut etablierte Abkürzungen, die auch in anderen Ländern weithin bekannt sind und verwendet werden. Eine ausführliche Liste dieser Abkürzungen, die in einer sortierbaren Tabelle dargestellt und frei zugänglich ist, findet sich auf einer Webseite der US Centers for Disease Control and Prevention. Die Seite erklärt: "Die Abkürzungen [in] dieser Tabelle (Spalte 3) wurden gemeinsam von Mitarbeitern der Centers for Disease Control and Prevention, ACIP-Arbeitsgruppen, dem Herausgeber des Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR), dem Herausgeber von Epidemiology and Prevention of Vaccine-Preventable Diseases (dem Pink Book), ACIP-Mitgliedern und Verbindungsorganisationen zum ACIP standardisiert. ⓘ

Einige Beispiele sind "DTaP" für Diphtherie- und Tetanustoxoide und azellulärer Pertussisimpfstoff, "DT" für Diphtherie- und Tetanustoxoide und "Td" für Tetanus- und Diphtherietoxoide. Auf ihrer Seite über die Tetanusimpfung erklärt die CDC weiter: "Großbuchstaben in diesen Abkürzungen bezeichnen die volle Dosis der Diphtherie- (D) und Tetanustoxoide (T) sowie des Keuchhustenimpfstoffs (P). Die Kleinbuchstaben "d" und "p" bezeichnen reduzierte Dosen von Diphtherie und Pertussis, die in den Formulierungen für Jugendliche/Erwachsene verwendet werden. Das 'a' in DTaP und Tdap steht für 'azellulär', was bedeutet, dass die Pertussis-Komponente nur einen Teil des Pertussis-Organismus enthält." ⓘ

Eine weitere Liste etablierter Impfstoffabkürzungen findet sich auf der Seite "Vaccine Acronyms and Abbreviations" der CDC, mit Abkürzungen, die in den US-Impfunterlagen verwendet werden. Das United States Adopted Name System hat einige Konventionen für die Wortreihenfolge von Impfstoffnamen, wobei Hauptwörter an erster Stelle stehen und Adjektive postpositiv. Aus diesem Grund lautet die USAN für "OPV" "poliovirus vaccine live oral" und nicht "oral poliovirus vaccine". ⓘ

Lizenzierung

Die Zulassung eines Impfstoffs erfolgt nach erfolgreichem Abschluss des Entwicklungszyklus und weiterer klinischer Studien und anderer Programme in den Phasen I-III, in denen die Sicherheit, die Immunaktivität, die immungenetische Sicherheit bei einer bestimmten Dosis, die nachgewiesene Wirksamkeit bei der Verhütung von Infektionen in den Zielgruppen und die dauerhafte präventive Wirkung (die Dauer der Wirksamkeit oder die Notwendigkeit einer Auffrischungsimpfung muss abgeschätzt werden) nachgewiesen wurden. Da Präventivimpfstoffe überwiegend an gesunden Bevölkerungskohorten geprüft und an die Allgemeinbevölkerung verteilt werden, ist ein hoher Sicherheitsstandard erforderlich. Im Rahmen einer multinationalen Zulassung eines Impfstoffs hat das Expertenkomitee für biologische Standardisierung der Weltgesundheitsorganisation Richtlinien mit internationalen Standards für die Herstellung und Qualitätskontrolle von Impfstoffen entwickelt, ein Verfahren, das den nationalen Zulassungsbehörden als Grundlage für die Beantragung eines eigenen Zulassungsverfahrens dient. Impfstoffhersteller erhalten erst dann eine Zulassung, wenn ein vollständiger klinischer Entwicklungs- und Versuchszyklus die Sicherheit und langfristige Wirksamkeit des Impfstoffs nach wissenschaftlicher Prüfung durch eine multinationale oder nationale Aufsichtsbehörde wie die Europäische Arzneimittelagentur (EMA) oder die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) belegt. ⓘ

Sobald die Entwicklungsländer die WHO-Richtlinien für die Entwicklung und Zulassung von Impfstoffen übernommen haben, ist jedes Land selbst dafür verantwortlich, eine nationale Zulassung zu erteilen und den Impfstoff während seines gesamten Einsatzes im jeweiligen Land zu verwalten, einzusetzen und zu überwachen. Die Regierungen und das Gesundheitspersonal müssen das Vertrauen und die Akzeptanz eines zugelassenen Impfstoffs in der Öffentlichkeit aufbauen, um sicherzustellen, dass eine Impfkampagne reibungslos verläuft, Leben rettet und einen wirtschaftlichen Aufschwung ermöglicht. Wenn ein Impfstoff zugelassen wird, ist sein Angebot aufgrund variabler Herstellungs-, Verteilungs- und Logistikfaktoren zunächst begrenzt, so dass ein Verteilungsplan für das begrenzte Angebot erstellt werden muss und festgelegt werden muss, welche Bevölkerungsgruppen den Impfstoff vorrangig erhalten sollen. ⓘ

Weltgesundheitsorganisation

Impfstoffe, die für den multinationalen Vertrieb über das Kinderhilfswerk der Vereinten Nationen (UNICEF) entwickelt werden, müssen von der WHO präqualifiziert werden, um internationale Standards für Qualität, Sicherheit, Immunogenität und Wirksamkeit zu gewährleisten, damit sie von zahlreichen Ländern übernommen werden können. ⓘ

Das Verfahren erfordert eine konsistente Herstellung in von der WHO beauftragten Labors nach der Guten Herstellungspraxis (GMP). Wenn UN-Organisationen an der Zulassung von Impfstoffen beteiligt sind, arbeiten die einzelnen Länder zusammen, indem sie 1) eine Marktzulassung und eine nationale Lizenz für den Impfstoff, seine Hersteller und Vertriebspartner erteilen und 2) eine Überwachung nach dem Inverkehrbringen durchführen, die auch Aufzeichnungen über unerwünschte Ereignisse nach dem Impfprogramm umfasst. Die WHO arbeitet mit den nationalen Behörden zusammen, um die Inspektionen der Produktionsstätten und der Vertreiber hinsichtlich der Einhaltung der GMP und der behördlichen Aufsicht zu überwachen. ⓘ

Einige Länder entscheiden sich für den Kauf von Impfstoffen, die von angesehenen nationalen Organisationen wie der EMA, der FDA oder nationalen Agenturen in anderen wohlhabenden Ländern zugelassen sind, aber solche Käufe sind in der Regel teurer und verfügen möglicherweise nicht über Vertriebsressourcen, die den lokalen Bedingungen in Entwicklungsländern entsprechen. ⓘ

Europäische Union

In der Europäischen Union (EU) werden Impfstoffe gegen pandemische Krankheitserreger, wie z. B. die saisonale Grippe, EU-weit zugelassen, wenn alle Mitgliedstaaten dem entsprechen ("zentralisiert"), oder nur für einige Mitgliedstaaten ("dezentralisiert"), oder sie werden auf individueller nationaler Ebene lizenziert. Im Allgemeinen befolgen alle EU-Staaten die vom Europäischen Ausschuss für Humanarzneimittel (CHMP), einem wissenschaftlichen Gremium der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA), das für die Zulassung von Impfstoffen zuständig ist, festgelegten Leitlinien und klinischen Programme. Der CHMP wird von mehreren Expertengruppen unterstützt, die den Fortschritt eines Impfstoffs vor und nach der Zulassung und dem Vertrieb bewerten und überwachen. ⓘ

Vereinigte Staaten

Bei der FDA läuft das Verfahren zum Nachweis der klinischen Sicherheit und Wirksamkeit von Impfstoffen genauso ab wie das Zulassungsverfahren für verschreibungspflichtige Medikamente. Wenn die Phasen der klinischen Entwicklung erfolgreich durchlaufen wurden, folgt auf die Zulassung des Impfstoffs ein Antrag auf Zulassung als Biologikum, der ein wissenschaftliches Prüfungsteam (aus verschiedenen Disziplinen wie Ärzten, Statistikern, Mikrobiologen und Chemikern) und eine umfassende Dokumentation der Wirksamkeit und Sicherheit des Impfstoffkandidaten während seiner gesamten Entwicklung enthalten muss. In dieser Phase wird auch die vorgeschlagene Herstellungsanlage von Sachverständigen auf GMP-Konformität geprüft, und das Etikett muss eine konforme Beschreibung enthalten, die es den Leistungserbringern im Gesundheitswesen ermöglicht, die impfstoffspezifische Verwendung, einschließlich möglicher Risiken, zu definieren und den Impfstoff der Öffentlichkeit zu vermitteln. Nach der Zulassung wird die Überwachung des Impfstoffs und seiner Herstellung, einschließlich regelmäßiger Inspektionen zur Einhaltung der GMP, so lange fortgesetzt, wie der Hersteller seine Zulassung behält. Dies kann auch die Einreichung zusätzlicher Tests zur Wirksamkeit, Sicherheit und Reinheit für jeden Herstellungsschritt des Impfstoffs bei der FDA umfassen. ⓘ

Indien

Der Drugs Controller General of India ist der Abteilungsleiter der Central Drugs Standard Control Organization der indischen Regierung, die für die Genehmigung von Lizenzen für bestimmte Kategorien von Arzneimitteln wie Impfstoffe und andere wie Blut und Blutprodukte, IV-Flüssigkeiten und Seren in Indien zuständig ist. ⓘ

Überwachung nach dem Inverkehrbringen

Solange ein Impfstoff nicht für die Allgemeinbevölkerung verwendet wird, sind möglicherweise nicht alle potenziellen Nebenwirkungen des Impfstoffs bekannt, so dass die Hersteller Phase-IV-Studien zur Überwachung nach dem Inverkehrbringen des Impfstoffs durchführen müssen, während er in der breiten Öffentlichkeit verwendet wird. Die WHO arbeitet mit den UN-Mitgliedstaaten zusammen, um die Überwachung nach der Zulassung durchzuführen. Die FDA stützt sich auf ein Meldesystem für unerwünschte Ereignisse (Vaccine Adverse Event Reporting System), um Sicherheitsbedenken in Bezug auf einen Impfstoff während seiner Verwendung in der amerikanischen Öffentlichkeit zu überwachen. ⓘ

Zeitplanung

Um den bestmöglichen Schutz zu gewährleisten, wird empfohlen, Kinder zu impfen, sobald ihr Immunsystem ausreichend entwickelt ist, um auf bestimmte Impfstoffe zu reagieren, wobei häufig zusätzliche Auffrischungsimpfungen erforderlich sind, um eine vollständige Immunität zu erreichen. Dies hat zur Entwicklung komplexer Impfschemata geführt. Globale Impfempfehlungen werden von der Strategischen Beratenden Expertengruppe herausgegeben und von einem beratenden Ausschuss auf Länderebene unter Berücksichtigung lokaler Faktoren wie Krankheitsepidemiologie, Akzeptanz der Impfung, Gerechtigkeit in der lokalen Bevölkerung sowie programmatische und finanzielle Beschränkungen weiter umgesetzt. In den Vereinigten Staaten empfiehlt das Advisory Committee on Immunization Practices, das für die Centers for Disease Control and Prevention Ergänzungen des Impfplans empfiehlt, die routinemäßige Impfung von Kindern gegen Hepatitis A, Hepatitis B, Polio, Mumps, Masern, Röteln, Diphtherie, Keuchhusten, Tetanus, HiB, Windpocken, Rotavirus, Influenza, Meningokokken und Lungenentzündung. ⓘ

Die große Zahl der empfohlenen Impfstoffe und Auffrischungen (bis zu 24 Injektionen bis zum zweiten Lebensjahr) hat zu Problemen bei der vollständigen Einhaltung der Vorschriften geführt. Um den sinkenden Befolgungsraten entgegenzuwirken, wurden verschiedene Meldesysteme eingeführt, und es werden jetzt viele Kombinationsimpfungen angeboten (z. B. Pentavalent-Impfstoff und MMRV-Impfstoff), die gegen mehrere Krankheiten schützen. ⓘ

Neben den Empfehlungen für Säuglingsimpfungen und Auffrischungsimpfungen werden viele spezifische Impfstoffe für andere Altersgruppen oder für wiederholte Injektionen während des gesamten Lebens empfohlen - am häufigsten für Masern, Tetanus, Grippe und Lungenentzündung. Schwangere Frauen werden häufig auf eine fortbestehende Rötelnresistenz untersucht. Die Impfung gegen humane Papillomviren wird in den USA (ab 2011) und im Vereinigten Königreich (ab 2009) empfohlen. Impfempfehlungen für ältere Menschen konzentrieren sich auf Lungenentzündung und Grippe, die für diese Gruppe tödlicher sind. Im Jahr 2006 wurde ein Impfstoff gegen Gürtelrose eingeführt, eine durch das Windpockenvirus verursachte Krankheit, die in der Regel ältere Menschen betrifft. ⓘ

Die Planung und Dosierung einer Impfung kann auf den Grad der Immunkompetenz des Einzelnen abgestimmt werden, um den bevölkerungsweiten Einsatz eines Impfstoffs zu optimieren, wenn dessen Vorrat begrenzt ist, z. B. im Rahmen einer Pandemie. ⓘ

Wirtschaftliche Aspekte der Entwicklung

Eine Herausforderung bei der Entwicklung von Impfstoffen ist wirtschaftlicher Natur: Viele der Krankheiten, für die ein Impfstoff am dringendsten benötigt wird, wie HIV, Malaria und Tuberkulose, treten hauptsächlich in armen Ländern auf. Pharmazeutische und biotechnologische Unternehmen haben wenig Anreiz, Impfstoffe gegen diese Krankheiten zu entwickeln, da das Ertragspotenzial gering ist. Selbst in wohlhabenderen Ländern sind die finanziellen Erträge in der Regel minimal und die finanziellen und sonstigen Risiken groß. ⓘ

Die meisten Impfstoffentwicklungen beruhen bisher auf der "Push"-Finanzierung durch Regierungen, Universitäten und gemeinnützige Organisationen. Viele Impfstoffe waren äußerst kosteneffizient und haben sich als nützlich für die öffentliche Gesundheit erwiesen. Die Zahl der tatsächlich verabreichten Impfstoffe hat in den letzten Jahrzehnten drastisch zugenommen. Dieser Anstieg, insbesondere bei der Zahl der verschiedenen Impfstoffe, die Kindern vor dem Eintritt in die Schule verabreicht werden, ist möglicherweise eher auf staatliche Vorgaben und Unterstützung als auf wirtschaftliche Anreize zurückzuführen. ⓘ

Patente

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation sind nicht die Patente das größte Hindernis für die Impfstoffproduktion in weniger entwickelten Ländern, sondern die erheblichen finanziellen, infrastrukturellen und personellen Anforderungen, die für den Markteintritt erforderlich sind. Impfstoffe sind komplexe Mischungen biologischer Verbindungen, und anders als bei verschreibungspflichtigen Arzneimitteln gibt es keine echten Generika für Impfstoffe. Der in einer neuen Einrichtung hergestellte Impfstoff muss vom Hersteller vollständig klinisch auf Sicherheit und Wirksamkeit geprüft werden. Für die meisten Impfstoffe sind bestimmte technologische Verfahren patentiert. Diese können zwar durch alternative Herstellungsverfahren umgangen werden, doch erfordert dies eine F&E-Infrastruktur und entsprechend qualifizierte Arbeitskräfte. Bei einigen relativ neuen Impfstoffen, wie dem Impfstoff gegen das humane Papillomavirus, können die Patente ein zusätzliches Hindernis darstellen. ⓘ

Als während der COVID-19-Pandemie im Jahr 2021 eine verstärkte Produktion von Impfstoffen dringend erforderlich war, prüften die Welthandelsorganisation und Regierungen in aller Welt, ob auf geistige Eigentumsrechte und Patente auf COVID-19-Impfstoffe verzichtet werden sollte, um "alle potenziellen Hindernisse für die rechtzeitige DeepL von erschwinglichen COVID-19-Medizinprodukten, einschließlich Impfstoffen und Arzneimitteln, zu beseitigen und die Herstellung und Lieferung lebenswichtiger Medizinprodukte auszuweiten". ⓘ

Produktion

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Die Herstellung von Impfstoffen unterscheidet sich grundlegend von anderen Herstellungsprozessen - einschließlich der Herstellung von Arzneimitteln -, da die Impfstoffe Millionen von Menschen verabreicht werden sollen, von denen die überwiegende Mehrheit völlig gesund ist. Diese Tatsache führt zu einem außerordentlich strengen Produktionsprozess mit strengen Compliance-Anforderungen, die weit über das hinausgehen, was für andere Produkte erforderlich ist. ⓘ

Je nach Antigen kann der Bau einer Impfstoffproduktionsanlage, die hochspezialisierte Ausrüstung, Reinräume und Containment-Räume erfordert, zwischen 50 und 500 Millionen US-Dollar kosten. Weltweit mangelt es an Personal mit der richtigen Kombination aus Fähigkeiten, Fachwissen, Kenntnissen, Kompetenz und Persönlichkeit, um die Produktionslinien für Impfstoffe zu besetzen. Mit den bemerkenswerten Ausnahmen von Brasilien, China und Indien sind die Bildungssysteme vieler Entwicklungsländer nicht in der Lage, genügend qualifizierte Kandidaten zu finden, und die Impfstoffhersteller in diesen Ländern müssen ausländisches Personal einstellen, um die Produktion aufrechtzuerhalten. ⓘ

Die Impfstoffproduktion umfasst mehrere Stufen. Zunächst wird das Antigen selbst erzeugt. Viren werden entweder auf Primärzellen wie Hühnereiern (z. B. für Grippe) oder auf kontinuierlichen Zelllinien wie kultivierten menschlichen Zellen (z. B. für Hepatitis A) gezüchtet. Bakterien werden in Bioreaktoren gezüchtet (z. B. Haemophilus influenzae Typ b). Ebenso kann ein rekombinantes, von Viren oder Bakterien abgeleitetes Protein in Hefe-, Bakterien- oder Zellkulturen erzeugt werden. ⓘ

Nachdem das Antigen erzeugt wurde, wird es aus den Zellen isoliert, die zur Erzeugung des Antigens verwendet wurden. Ein Virus muss unter Umständen inaktiviert werden, ohne dass eine weitere Aufreinigung erforderlich ist. Für rekombinante Proteine sind viele Arbeitsschritte erforderlich, darunter Ultrafiltration und Säulenchromatographie. Schließlich wird der Impfstoff durch Zugabe von Adjuvantien, Stabilisatoren und Konservierungsmitteln nach Bedarf formuliert. Das Adjuvans verstärkt die Immunreaktion auf das Antigen, die Stabilisatoren verlängern die Haltbarkeit und die Konservierungsmittel ermöglichen die Verwendung von Mehrdosenflaschen. Kombinationsimpfstoffe sind aufgrund möglicher Unverträglichkeiten und Wechselwirkungen zwischen den Antigenen und anderen beteiligten Bestandteilen schwieriger zu entwickeln und herzustellen. ⓘ

Die letzte Phase der Impfstoffherstellung vor dem Vertrieb ist das Abfüllen und Verarbeiten, d. h. das Befüllen der Fläschchen mit den Impfstoffen und deren Verpackung für den Vertrieb. Obwohl es sich hierbei um einen konzeptionell einfachen Teil des Impfstoffherstellungsprozesses handelt, stellt er häufig einen Engpass im Prozess der Verteilung und Verabreichung von Impfstoffen dar. ⓘ

Die Techniken der Impfstoffherstellung entwickeln sich weiter. Es wird erwartet, dass kultivierte Säugetierzellen im Vergleich zu herkömmlichen Optionen wie Hühnereiern aufgrund der höheren Produktivität und der geringeren Häufigkeit von Kontaminationsproblemen zunehmend an Bedeutung gewinnen werden. Die Rekombinationstechnologie, mit der genetisch entgiftete Impfstoffe hergestellt werden, dürfte sich bei der Produktion von bakteriellen Impfstoffen, die Toxoide verwenden, zunehmend durchsetzen. Es wird erwartet, dass Kombinationsimpfstoffe durch die Verwendung von pathogenassoziierten molekularen Mustern die Menge der enthaltenen Antigene reduzieren und damit unerwünschte Wechselwirkungen verringern werden. ⓘ

Impfstoffhersteller

Größte Impfstoffhersteller weltweit (2019)	Marktanteil nach Umsatz	Marktanteil nach Stückzahl ⓘ
GlaxoSmithKline	40 %	11 %
Pfizer	17 %	unter Sonstige
MSD	17 %	unter Sonstige
Sanofi	15 %	9 %
Serum Institute of India	3 %	28 %
Bharat Biotech	unter Sonstige	9 %
Haffkine	unter Sonstige	7 %
Sonstige	9 %	37 %

Im Jahr 2019 wurden weltweit etwa 5,5 Milliarden Impfstoffdosen verabreicht, ohne die Reise- und Militärmedizin mitzuzählen. Dies entspricht einem globalen Markt von 33 Milliarden US-Dollar und 2 % des globalen Markts für Arzneimittel. Etwa 68 % des Impfstoffmarktes entfallen auf Länder mit hohem Einkommen. Deutschlandweit betrugen die Ausgaben für Impfstoffe im Jahr 2018 1,3 Milliarden Euro. ⓘ

Die am häufigsten weltweit eingesetzten Impfstoffe waren 2019 Polio-, Diphtherie-, Tetanus- und Masernimpfstoffe. Die Impfstoffherstellung erlebte angesichts der Bedrohung durch neu verbreitende Erreger, wie beispielsweise Vogelgrippe „H5N1“ und Schweinegrippe „H1N1“, sowie im Veterinärbereich die Blauzungenkrankheit und das Schmallenberg-Virus weltweit einen wirtschaftlichen Aufschwung. So wurden 2001 weltweit 6,9 Milliarden US-Dollar umgesetzt. 2009 betrug der Markt rund 25 Milliarden US-Dollar. Im Jahr 2014 betrug der Weltmarkt 26,7 Milliarden US-Dollar. ⓘ

Die Impfstoffherstellung ist angesichts der Komplexität, Dauer und der höheren Kosten der Biologika unattraktiver als die Herstellung konventioneller Arzneimittel. Der Bau einer Impfstoffabrik kostet zwischen 50 und 300 Millionen US-Dollar und dauert 4 bis 6 Jahre, wodurch der gesamte Zeitraum von den Anfängen der Impfstoffentwicklung bis zur Markteinführung zwischen 10 und 15 Jahren dauert. Die Herstellung kann zwischen Monaten bis zu zwei Jahren dauern und die aufwändige Chargenprüfung stellt ein monetäres Risiko dar. Zwischen 2006 und 2015 betrug die Erfolgsquote bei Biologika (einschließlich Impfstoffe) hinsichtlich der Arzneimittelzulassung in den USA nach Durchlaufen der erforderlichen klinischen Studien der Phasen I bis III 11,5 %. Auch aufgrund wirtschaftlicher Erwägungen ist die Zahl der Impfstoffhersteller weltweit zurückgegangen. Mehrfachimpfstoffe sind preislich günstiger als die korrespondierenden Einzelimpfstoffe zusammengerechnet. ⓘ

Weitere Impfstoffhersteller sind unter anderem IDT Biologika. Impfstoff-Hersteller aus Schwellenländern sind z. B. Panacea Biotec, Instituto Butantan, Bio-Manguinhos, Shanghai Pharma, Bharat Biotech, Poonawalla Group (Serum Institute of India), biofarma, Sinovac (China) und Sinopharm. Hersteller in Entwicklungsländern beliefern zunehmend Entwicklungsländer, insbesondere bei älteren Impfstoffen in Brasilien, Indien und China. ⓘ

Verabreichungssysteme

Eine Frau, die einen Impfstoff per Injektion erhält ⓘ

Eine der gängigsten Methoden zur Verabreichung von Impfstoffen in den menschlichen Körper ist die Injektion. ⓘ

Die Entwicklung neuer Verabreichungssysteme weckt die Hoffnung auf Impfstoffe, die sicherer und effizienter zu verabreichen sind. Zu den Forschungsschwerpunkten gehören Liposomen und ISCOM (Immunstimulationskomplex). ⓘ

Zu den bemerkenswerten Entwicklungen bei den Verabreichungstechnologien für Impfstoffe gehören auch Schluckimpfstoffe. Frühe Versuche, Schluckimpfstoffe einzusetzen, waren in unterschiedlichem Maße vielversprechend und begannen Anfang des 20. In den 1930er Jahren wuchs das Interesse an der prophylaktischen Wirkung eines oralen Typhusimpfstoffs. ⓘ

Ein Schluckimpfstoff gegen Polio erwies sich als wirksam, wenn die Impfungen von freiwilligen Mitarbeitern ohne formale Ausbildung verabreicht wurden; die Ergebnisse zeigten auch, dass die Verabreichung der Impfstoffe einfacher und effizienter war. Wirksame Schluckimpfstoffe haben viele Vorteile: So besteht beispielsweise kein Risiko einer Blutkontamination. Impfstoffe, die zur oralen Verabreichung bestimmt sind, müssen nicht flüssig sein, und als Feststoffe sind sie in der Regel stabiler und weniger anfällig für Schäden oder Verderb durch Einfrieren beim Transport und bei der Lagerung. Eine solche Stabilität verringert den Bedarf an einer "Kühlkette", d. h. an Ressourcen, die erforderlich sind, um Impfstoffe von der Herstellung bis zur Verabreichung in einem begrenzten Temperaturbereich zu halten, was wiederum die Kosten für Impfstoffe senken kann. ⓘ

Ein Mikronadel-Konzept, das sich noch im Entwicklungsstadium befindet, verwendet "spitze Vorsprünge, die zu Arrays zusammengesetzt sind und Impfstoffverabreichungswege durch die Haut schaffen können". ⓘ

Ein experimentelles nadelfreies Impfstoffverabreichungssystem wird derzeit im Tierversuch getestet. Ein briefmarkengroßes Pflaster, das einem Klebeverband ähnelt, enthält etwa 20.000 mikroskopische Vorsprünge pro Quadratzentimeter. Diese Verabreichung über die Haut erhöht möglicherweise die Wirksamkeit der Impfung und erfordert gleichzeitig weniger Impfstoff als eine Injektion. ⓘ

In der Veterinärmedizin

Impfung von Ziegen gegen Schafpocken und Pleurapneumonie ⓘ

Impfungen von Tieren werden sowohl zur Verhinderung der Ansteckung mit Krankheiten als auch zur Verhinderung der Übertragung von Krankheiten auf den Menschen eingesetzt. Sowohl Tiere, die als Haustiere gehalten werden, als auch Tiere, die als Nutztiere gehalten werden, werden routinemäßig geimpft. In einigen Fällen können auch Wildtierpopulationen geimpft werden. Dies geschieht manchmal durch mit Impfstoff versetztes Futter, das in einem seuchengefährdeten Gebiet verteilt wird, und wurde bereits zur Bekämpfung der Tollwut bei Waschbären eingesetzt. ⓘ

In Gebieten, in denen Tollwut auftritt, kann die Tollwutimpfung von Hunden gesetzlich vorgeschrieben sein. Weitere Impfstoffe für Hunde sind unter anderem Staupe, Parvovirose, infektiöse Hundehepatitis, Adenovirus-2, Leptospirose, Bordetella, Parainfluenzavirus und Borreliose. ⓘ

Es wurden Fälle dokumentiert, in denen Tierimpfstoffe absichtlich oder versehentlich beim Menschen eingesetzt wurden, was in einigen Fällen zu Erkrankungen führte, vor allem bei Brucellose. Solche Fälle werden jedoch nur selten gemeldet, und über die Sicherheit und die Folgen solcher Praktiken wurde bisher nur sehr wenig untersucht. Mit dem Aufkommen der Aerosolimpfung in Tierkliniken hat die Exposition des Menschen gegenüber Krankheitserregern, die er nicht von Natur aus trägt, wie Bordetella bronchiseptica, in den letzten Jahren wahrscheinlich zugenommen. In einigen Fällen, vor allem bei der Tollwut, kann der parallele tierärztliche Impfstoff gegen einen Erreger um Größenordnungen wirtschaftlicher sein als der für den Menschen. ⓘ

DIVA-Impfstoffe

DIVA-Impfstoffe (Differentiation of Infected from Vaccinated Animals), auch bekannt als SIVA-Impfstoffe (Segregation of Infected from Vaccinated Animals), ermöglichen es, zwischen infizierten und geimpften Tieren zu unterscheiden. DIVA-Impfstoffe tragen mindestens ein Epitop weniger als der entsprechende Wildmikroorganismus. Ein begleitender diagnostischer Test, der die Antikörper gegen dieses Epitop nachweist, hilft bei der Feststellung, ob das Tier geimpft wurde oder nicht. ⓘ

Die ersten DIVA-Impfstoffe (früher als Marker-Impfstoffe bezeichnet und seit 1999 als DIVA-Impfstoffe bezeichnet) und begleitende diagnostische Tests wurden von J. T. van Oirschot und Kollegen am Central Veterinary Institute in Lelystad, Niederlande, entwickelt. Sie fanden heraus, dass einige bestehende Impfstoffe gegen Pseudorabies (auch Aujeszky-Krankheit genannt) Deletionen in ihrem viralen Genom (darunter das gE-Gen) aufwiesen. Es wurden monoklonale Antikörper gegen diese Deletion hergestellt und ausgewählt, um einen ELISA zu entwickeln, der Antikörper gegen gE nachweist. Darüber hinaus wurden neue gentechnisch hergestellte gE-negative Impfstoffe konstruiert. Nach dem gleichen Prinzip wurden DIVA-Impfstoffe und diagnostische Begleittests gegen Infektionen mit dem Rinderherpesvirus 1 entwickelt. ⓘ

Die DIVA-Strategie wurde in verschiedenen Ländern angewandt, um das Pseudorabies-Virus in diesen Ländern erfolgreich auszurotten. Die Schweinepopulationen wurden intensiv geimpft und mit Hilfe des diagnostischen Begleittests überwacht; anschließend wurden die infizierten Schweine aus der Population entfernt. Auch die DIVA-Impfstoffe gegen das Bovine Herpesvirus 1 sind in der Praxis weit verbreitet. Derzeit werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um das DIVA-Prinzip auf ein breites Spektrum von Infektionskrankheiten anzuwenden, z. B. auf die klassische Schweinepest, die Geflügelpest, die Actinobacillus pleuropneumonia und Salmonelleninfektionen bei Schweinen. ⓘ

Geschichte

Vergleich von Pocken- (links) und Kuhpockenimpfungen sechzehn Tage nach der Verabreichung (1802) ⓘ

Vor der Einführung der Impfung mit Material aus Kuhpockenfällen (heterotypische Immunisierung) konnten die Pocken durch gezielte Variolation mit dem Pockenvirus verhindert werden. Die frühesten Hinweise auf die Praxis der Variolation bei Pocken in China stammen aus dem zehnten Jahrhundert. Die Chinesen praktizierten auch die älteste dokumentierte Anwendung der Variolation, die auf das fünfzehnte Jahrhundert zurückgeht. Sie wandten eine Methode der "nasalen Insufflation" an, bei der pulverisiertes Pockenmaterial, in der Regel Schorf, in die Nasenlöcher geblasen wurde. In China wurden im sechzehnten und siebzehnten Jahrhundert verschiedene Insufflationstechniken aufgezeichnet. Zwei Berichte über die chinesische Impfpraxis gingen 1700 bei der Royal Society in London ein: einer von Martin Lister, der einen Bericht eines in China stationierten Mitarbeiters der East India Company erhielt, und ein weiterer von Clopton Havers. ⓘ

Mary Wortley Montagu, die die Variolation in der Türkei miterlebt hatte, ließ 1721 nach ihrer Rückkehr nach England ihre vierjährige Tochter in Anwesenheit von Ärzten des königlichen Hofes variolieren. Später im selben Jahr führte Charles Maitland im Londoner Newgate-Gefängnis eine experimentelle Variolation an sechs Gefangenen durch. Das Experiment war ein Erfolg, und schon bald erregte die Variolation die Aufmerksamkeit der königlichen Familie, die das Verfahren förderte. Allerdings starb Prinz Octavius von Großbritannien 1783, einige Tage nachdem er geimpft worden war. 1796 entnahm der Arzt Edward Jenner Eiter aus der Hand eines an Kuhpocken erkrankten Milchmädchens, kratzte ihn in den Arm des achtjährigen James Phipps und impfte den Jungen sechs Wochen später mit Pocken, wobei er feststellte, dass er nicht an Pocken erkrankte. Jenner erweiterte seine Studien und berichtete 1798, dass sein Impfstoff bei Kindern und Erwachsenen sicher sei und von Arm zu Arm übertragen werden könne, was die Abhängigkeit von unsicheren Lieferungen von infizierten Kühen verringerte. Im Jahr 1804 nutzte die spanische Balmis-Expedition zur Pockenimpfung in den spanischen Kolonien Mexiko und Philippinen die Transportmethode von Arm zu Arm, um die Tatsache zu umgehen, dass der Impfstoff in vitro nur 12 Tage überlebte. Sie verwendeten Kuhpocken. Da die Kuhpockenimpfung viel sicherer war als die Pockenimpfung, wurde letztere, obwohl sie in England noch weit verbreitet war, 1840 verboten. ⓘ

Französischer Druck von 1896 zum hundertsten Jahrestag von Jenners Impfstoff ⓘ

Nach Jenners Arbeit wurde die zweite Generation von Impfstoffen in den 1880er Jahren von Louis Pasteur eingeführt, der Impfstoffe gegen Hühnercholera und Milzbrand entwickelte, und ab dem späten 19. Jahrhundert galten Impfstoffe als nationale Prestigeangelegenheit. Es wurden nationale Impfstrategien verabschiedet und Pflichtimpfungen eingeführt. 1931 wiesen Alice Miles Woodruff und Ernest Goodpasture nach, dass das Geflügelpockenvirus in embryonierten Hühnereiern gezüchtet werden konnte. Schon bald begannen Wissenschaftler, andere Viren in Eiern zu züchten. Bei der Entwicklung eines Gelbfieberimpfstoffs im Jahr 1935 und eines Grippeimpfstoffs im Jahr 1945 wurden Eier zur Virusvermehrung verwendet. Im Jahr 1959 ersetzten Wachstumsmedien und Zellkulturen die Eier als Standardmethode zur Virusvermehrung für Impfstoffe. ⓘ

Jahrhundert erlebte die Vakzinologie eine Blütezeit, in der mehrere erfolgreiche Impfstoffe eingeführt wurden, darunter solche gegen Diphtherie, Masern, Mumps und Röteln. Zu den größten Erfolgen gehörten die Entwicklung des Polio-Impfstoffs in den 1950er Jahren und die Ausrottung der Pocken in den 1960er und 1970er Jahren. Maurice Hilleman war der erfolgreichste Impfstoffentwickler des zwanzigsten Jahrhunderts. Mit der zunehmenden Verbreitung von Impfstoffen wurden sie für viele Menschen zur Selbstverständlichkeit. Für viele wichtige Krankheiten wie Herpes simplex, Malaria, Gonorrhö und HIV gibt es jedoch nach wie vor keine Impfstoffe. ⓘ

Generationen von Impfstoffen

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Bei den Impfstoffen der ersten Generation handelt es sich um Ganzorganismus-Impfstoffe - entweder als abgeschwächte Lebendimpfstoffe oder als abgetötete Formen. Abgeschwächte Lebendimpfstoffe wie Pocken- und Polioimpfstoffe sind in der Lage, T-Killer-Zell-Reaktionen (TC oder CTL), T-Helfer-Zell-Reaktionen (TH) und Antikörperimmunität zu induzieren. Abgeschwächte Formen eines Erregers können sich jedoch in eine gefährliche Form umwandeln und bei immungeschwächten Impfstoffempfängern (z. B. AIDS-Kranken) Krankheiten verursachen. Bei abgetöteten Impfstoffen besteht dieses Risiko zwar nicht, doch können sie keine spezifischen Killer-T-Zell-Reaktionen hervorrufen und bei manchen Krankheiten überhaupt nicht wirken. ⓘ

Impfstoffe der zweiten Generation wurden entwickelt, um die Risiken von Lebendimpfstoffen zu verringern. Dabei handelt es sich um Subunit-Impfstoffe, die aus spezifischen Proteinantigenen (wie Tetanus- oder Diphtherietoxoid) oder rekombinanten Proteinkomponenten (wie dem Hepatitis-B-Oberflächenantigen) bestehen. Sie können TH- und Antikörperreaktionen hervorrufen, jedoch keine T-Killerzellen. ⓘ

RNA-Impfstoffe und DNA-Impfstoffe sind Beispiele für Impfstoffe der dritten Generation. Im Jahr 2016 begannen die National Institutes of Health mit der Prüfung eines DNA-Impfstoffs gegen das Zika-Virus. Unabhängig davon begannen Inovio Pharmaceuticals und GeneOne Life Science in Miami mit Tests eines anderen DNA-Impfstoffs gegen Zika. Die Herstellung der Impfstoffe in großen Mengen war 2016 noch nicht geklärt. Klinische Versuche für DNA-Impfstoffe zur HIV-Prävention laufen derzeit. mRNA-Impfstoffe wie BNT162b2 wurden im Jahr 2020 mit Hilfe der Operation Warp Speed entwickelt und massiv zur Bekämpfung der COVID-19-Pandemie eingesetzt. Im Jahr 2021 erhielten Katalin Karikó und Drew Weissman den Horwitz-Preis der Columbia University für ihre bahnbrechende Forschung im Bereich der mRNA-Impfstofftechnologie. ⓘ

Trends

Seit mindestens 2013 versuchen Wissenschaftler, synthetische Impfstoffe der dritten Generation zu entwickeln, indem sie die äußere Struktur eines Virus rekonstruieren; man erhofft sich dadurch, Impfstoffresistenzen zu verhindern. ⓘ

Die Prinzipien, die die Immunreaktion steuern, können nun in maßgeschneiderten Impfstoffen gegen viele nicht-infektiöse menschliche Krankheiten wie Krebs und Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden. So wurde beispielsweise der experimentelle Impfstoff CYT006-AngQb als mögliche Behandlung für Bluthochdruck untersucht. Zu den Faktoren, die sich auf die Entwicklung von Impfstoffen auswirken, gehören die Fortschritte in der translatorischen Medizin, die demografische Entwicklung, die wissenschaftliche Regulierung sowie politische, kulturelle und soziale Reaktionen. ⓘ

Pflanzen als Bioreaktoren für die Impfstoffproduktion

Die Idee der Impfstoffherstellung durch transgene Pflanzen wurde bereits im Jahr 2003 aufgegriffen. In Pflanzen wie Tabak, Kartoffel, Tomate und Banane können Gene eingefügt werden, die sie veranlassen, für den Menschen nutzbare Impfstoffe zu produzieren. Im Jahr 2005 wurden Bananen entwickelt, die einen Humanimpfstoff gegen Hepatitis B produzieren. ⓘ

Zögern bei der Impfung

Unter Impfverweigerung versteht man eine verzögerte Akzeptanz oder Ablehnung von Impfstoffen trotz vorhandener Impfdienste. Der Begriff umfasst die völlige Verweigerung von Impfungen, das Hinauszögern von Impfungen, die Akzeptanz von Impfstoffen, aber die Ungewissheit über deren Verwendung oder die Verwendung bestimmter Impfstoffe, aber nicht anderer. Es besteht ein überwältigender wissenschaftlicher Konsens darüber, dass Impfstoffe im Allgemeinen sicher und wirksam sind. Das Zögern beim Impfen führt häufig zu Krankheitsausbrüchen und Todesfällen durch durch Impfung vermeidbare Krankheiten. Daher bezeichnet die Weltgesundheitsorganisation die Impfmüdigkeit als eine der zehn größten globalen Gesundheitsbedrohungen. ⓘ

Wirkungsweise

Präsentation von Antigenen ⓘ

Die Immunreaktion gegen verimpfte Antigene und gegen die darauf liegenden Epitope des Antigens kann nach der Wirkungsweise und dem Wirkort innerhalb des Körpers in zwei Gruppen eingeteilt werden: MHC-I-präsentierte und MHC-II-präsentierte Epitope. Alle zugelassenen Impfstoffe weisen MHCII-präsentierte Epitope auf. Die Antigene werden von Zellen per Endozytose aus der Lymphe aufgenommen, teilweise in Peptide zerlegt und an MHCII, einem Protein zur Bindung dieser Bruchstücke, per Exozytose an die Zelloberfläche sezerniert und den CD4-tragenden T-Helferzellen des Immunsystems präsentiert, wodurch diese aktiviert werden, sich teilen und weitere Zellen des Immunsystems aktivieren. In Folge werden von B-Zellen Antikörper gebildet (humorale Immunantwort). Ein Teil der B-Zellen verbleibt als Gedächtniszellen im Geimpften. ⓘ

Bei attenuierten und genetischen Impfstoffen entsteht dagegen das Antigen im Zytosol der Zelle, wodurch zusätzlich zur humoralen eine zelluläre Immunantwort entsteht. Im Zytosol wird das Antigen am Proteasom zerlegt. Die Bruchstücke (ebenfalls Peptide) werden vom Zytosol über den Antigenpeptid-Transporter in das endoplasmatische Retikulum importiert, wo sie an MHCI binden und anschließend an die Zelloberfläche sezerniert werden, um CD8-tragenden zytotoxischen T-Zellen präsentiert zu werden. Auch hier entstehen Gedächtniszellen. Membranproteine werden bei attenuierten und genetischen Impfstoffen (zusätzlich zur MHC-Präsentation der Peptide) in voller Länge an der Zelloberfläche präsentiert. ⓘ

Aktive Immunisierung – Impfstoff-Typen

Verschiedene Impfstoffe und Impfvektoren ⓘ

Vor allem in der Impfstoffentwicklung werden als Hauptgruppen Protein-Impfstoffe (Protein-basierte Impfstoffe) von Genetischen Impfstoffen (Genbasierte Impfstoffe) unterschieden. Totimpfstoffe enthalten inaktivierte oder abgetötete Viren oder Bakterien oder Bestandteile von Viren, Bakterien oder Toxinen. Diese können sich im Körper nicht mehr weitervermehren oder Krankheiten auslösen, wie es etwa das Cholerabakterium könnte, aber sie lösen ebenfalls eine Abwehrreaktion (Immunreaktion) aus. Beispiele sind die Impfstoffe gegen Influenza (Influenzaimpfstoff), Cholera, Beulenpest, Hepatitis A oder Hepatitis B (Hepatitis-B-Impfstoff). Totimpfstoffe bedürfen immunstimulierender Adjuvanzien, um eine ausreichende Immunantwort zu erreichen, meistens Alumiuniumsalze. ⓘ

Gavi, die Impfallianz teilt die Impfstoffe in fünf Haupttypen ein: ⓘ

Ganzpartikel-Impfstoffe

Ganzpartikel-Impfstoffe werden in zwei Impfstoffklassen eingeteilt:

• Lebendimpfstoffe sind abgeschwächte, infektiöse und teilweise replikationskompetente Erreger derselben Familie.
• Inaktivierte Impfstoffe sind Totimpfstoffe und damit weder infektions- noch replikationskompetent, da sie auf unterschiedlichen Wegen zerstört wurden oder nur einzelne Bestandteile enthalten. Hierzu gehören auch die Ganzvirus-Impfstoffe. ⓘ

Vor- und Nachteile

Lebendimpfstoffe sowie Totimpfstoffe lösen lang anhaltende bis lebenslange humorale Immunantworten aus, Lebendimpfstoffe und genetische Impfstoffe auch eine zelluläre Immunantwort. Allerdings sind Lebendimpfstoffe etwas schlechter verträglich und bergen das – sehr geringe – Risiko einer Rückmutation in Krankheitserreger (Reversion) und damit der Auslösung einer (meist abgeschwächten) Form der Erkrankung, gegen die sie ursprünglich schützen sollten, beispielsweise zirkulierende, vom Impfstoff abgeleitete Polioviren (cVDPV) beim OPV. ⓘ

Daher sollte nach aktuellen Empfehlungen des in Deutschland dafür zuständigen Robert Koch-Instituts eine Schwangerschaft mindestens einen Monat nach Impfung mit Lebendimpfstoffen vermieden werden. Dagegen können fällige Impfungen mit Totimpfstoffen den werdenden Müttern im zweiten und dritten Drittel der Schwangerschaft bedenkenlos verabreicht werden; im ersten Drittel sollten zum Ausschluss jeglichen Risikos für das Kind dagegen nur diejenigen Totstoff-Impfungen vorgenommen werden, die individuell dringend indiziert sind. In der anschließenden Stillzeit sind Impfungen (außer gegen Gelbfieber) generell ohne Beschränkungen möglich. Bei der Lebendimpfung mit dem Rotavirusimpfstoff sollte eine Stunde nach und vor dem Impfen nicht gestillt werden, um die Wirkung zu optimieren. ⓘ

Unterschiedliche Lebendimpfstoffe können ohne Weiteres gleichzeitig (simultan) verabreicht werden. Bei nicht gleichzeitiger Impfung soll der Abstand zwischen zwei Lebendimpfungen allerdings mindestens vier Wochen betragen. Totimpfstoffe oder eine Kombination mit ihnen betrifft dies nicht. ⓘ

Inaktiviert

Inaktivierte Ganzpartikelimpfstoffe sind klassische Totimpfstoffe (inaktiviert bedeutet „nicht mehr vermehrungsfähig“). Bei ihnen erfolgt die Inaktivierung der Viren (inaktivierte Ganzvirus-Impfstoffe) oder Bakterien durch Fixierung mittels einer kombinierten Anwendung von Formaldehyd, beta-Propiolacton und Psoralen. Inaktivierte Ganzvirus-Impfstoffe werden durch chemische oder physikalische Methoden komplett inaktiviert. Es wird bei der Herstellung umfassend geprüft, ob die Inaktivierung tatsächlich vollständig ist und allein nach bestandener Überprüfung wird nur die jeweilige Impfstoff-Charge freigegeben. Beispiele hierfür sind der FSME-Impfstoff oder der Tollwutimpfstoff. ⓘ

Spalt

Eine Sonderrolle nehmen die Spaltimpfstoffe (englisch split virion vaccines) ein, dies sind ebenfalls Totimpfstoffe. Bei ihnen wird die Virusoberfläche mit Detergentien oder starken organischen Lösungsmitteln zerstört. ⓘ

Untereinheitenimpfstoffe

Untereinheitenimpfstoffe (englisch subunit vaccines) gehören zu den Protein-basierten Totimpfstoffen. Sie enthalten einzelne, gereinigte virale Proteine, die für eine Immunreaktion besonders bedeutsam sind. Für die Herstellung wird die Oberfläche vollständig aufgelöst und spezifische Komponenten (Hämagglutinin- und Neuraminidase-Proteine) herausgereinigt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Untereinheiten rekombinant herzustellen. Untereinheitenimpfstoffe sind nur wenig immunogen, besitzen dafür aber geringe Nebenwirkungen. Häufig müssen solche Impfstoffe durch Adjuvanzien verstärkt werden. ⓘ

Protein

Protein-Untereinheitenimpfstoffe (englisch protein subunit vaccines). ⓘ

Virusartige Partikel

Bei diesen Impfstoffen werden virusartige Partikel (englisch virus-like particles, VLP) verwendet. Diese bestehen aus viralen Struktur-Proteinen, die eine inhärente Eigenschaft zur Selbstorganisation besitzen und die sich spontan zu kleinen Bläschen zusammenlagern, die zumindest in Teilen die Morphologie des Erregers nachahmen und so eine Immunantwort zu provozieren vermögen. ⓘ

Toxoid-Impfstoffe

Toxoidimpfstoffe gehören zu den Totimpfstoffen und bestehen aus Toxoiden (Proteinen). Dies sind entgiftete Toxine krankheitserregender Mikroorganismen. Diese Impfstoffe werden in Fällen verwendet, in denen nicht die Erreger selbst, sondern wie bei Tetanus und Diphtherie vor allem deren Toxine die Krankheitssymptome verursachen. ⓘ

Impfstoffe auf Basis viraler Vektoren

Bei Vektor-Impfstoffen werden entschärfte Trägerviren verwendet, die für den Menschen nicht schädlich sind, beispielsweise vermehrungsunfähige Adenoviren. Diese Trägerviren werden als virale Vektoren bezeichnet und dienen bei diesen Impfstoffen als eine Art Transporter für Teile des Virus-Erbmaterials, denn sie enthalten den Bauplan für bestimmte, spezifische Proteine des tatsächlich zu bekämpfenden Virus. Wenn diese genetischen Informationen in die Zelle gelangen, werden dort die entsprechenden viralen Proteine nachgebaut und an der Zelloberfläche präsentiert, woraufhin das Immunsystem genau auf diese Proteine reagiert und Antikörper zur Abwehr des betreffenden Virus bildet. ⓘ

Mosaik-Impfstoff – In den entschärften Trägerviren als Vektor sind mehrere antigene Varianten der Strukturgene enthalten, somit ein Patchwork von Gensequenzen, die bei verschiedenen Varianten des zu bekämpfenden Virus gefunden wurden. Zielparameter sind selbstverständlich wie bei allen Vakzinen die Sicherheit, Verträglichkeit und Fähigkeit des Impfstoffes, eine deutliche Immunreaktionen auszulösen. So wurden beispielsweise erste positive Ergebnisse mit dem Mosaik-Impfstoff Ad26.Mos.HIV in Phase-I/ IIa-Studien gewonnen, der eine breite Immunantwort gegen viele der weltweit zirkulierenden HIV-1-Subtypen ermöglichen soll. Auch gegen das Ebolafieber befindet sich schon ein Mosaik-Impfstoff in der Erprobung. ⓘ

Verabreichungsformen

Polioimpfstoff als Schluckimpfung ⓘ

Die meisten Impfstoffe werden intramuskulär oder subkutan injiziert. Bei der intramuskulären Injektion wird ein größerer Muskel gewählt, der das Volumen des Impfstoffs besser aufnehmen kann. Für Lebendimpfstoffe eignen sich teilweise auch weniger invasive Verabreichungsformen, da sie sich im Geimpften replizieren bzw. repliziert werden, z. B. Tropfen für die Schleimhäute oder Aerosol-Inhalatoren. Als Polioimpfstoff war eine Schluckimpfung zugelassen. Der Pockenimpfstoff wird dagegen mit einer Bifurkationsnadel in die Haut eingeritzt. Experimentelle Applikationsformen umfassen unter anderem Impfpflaster, Genkanonen, Elektroporation, essbare transgene Pflanzen, fliegende Spritzen und Mikronadelanordnungen. ⓘ

Im Bereich der Nutztierimpfung ist die nadellose, intradermale Impfung mittels Hochdruckimpfpistole etabliert. ⓘ

Kombinationsimpfstoffe

Kombinationsimpfstoffe enthalten im Gegensatz zu Monokomponentenimpfstoffen entweder eine spezifische Mischung von mehreren unterschiedlichen Krankheitserregern oder Bestandteilen verschiedener Erreger oder eine Mischung von deren inaktivierten Toxinen, sodass sie unterschiedliche Komponenten gegen verschiedene Infektionskrankheiten in sich vereinen und Schutz gegen diese Krankheiten mit einer Impfung gewährleisten können, zum Beispiel der DTP-Impfstoff. (Eine ausführlichere Liste findet sich am Ende des Artikels.) Empfohlen werden Impfungen mit diesen Kombinationsimpfstoffen, weil sie die Handhabung vereinfachen, die Zahl der Injektionen sowie der Impftermine verringern und daher auch die Kosten senken und die Durchimpfungsrate der Bevölkerung verbessern. ⓘ

Rechtliche Stellung

In Deutschland zählen Impfstoffe zu den Arzneimitteln gemäß AMG:

„Impfstoffe sind Arzneimittel im Sinne des § 2 Abs. 1, die Antigene oder rekombinante Nukleinsäuren enthalten und die dazu bestimmt sind, bei Mensch oder Tier zur Erzeugung von spezifischen Abwehr- und Schutzstoffen angewendet zu werden und, soweit sie rekombinante Nukleinsäuren enthalten, ausschließlich zur Vorbeugung oder Behandlung von Infektionskrankheiten bestimmt sind.“

– AMG § 4 Sonstige Begriffsbestimmungen ⓘ

Damit unterliegt die Zulassung den im AMG beschriebenen allgemeinen Regeln, was über Prüfung der pharmazeutischen Qualität, Prüfung der Unbedenklichkeit und über klinische Prüfungen realisiert wird. Der Arzt hat die Verantwortung zu entscheiden, welcher Impfstoff verwendet wird. ⓘ

Auch in Österreich unterliegen Impfstoffe den Bestimmungen des Arzneimittelgesetzes und müssen infolgedessen wie andere Medikamente vor Gebrauch zugelassen werden. ⓘ

Der Ausschuss für Humanarzneimittel der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA) definiert Impfstoffe als Fertigarzneimittel („medicinal product“). ⓘ

Liste von Impfstoffen

Im Folgenden eine grobe Übersicht aller aktuell verfügbaren oder in Entwicklung befindlichen Impfstoffe: ⓘ

Einteilung nach Art des Erregers

Impfstoffe können auch danach unterschieden werden, wogegen sie wirken sollen. So unterscheidet das Anatomisch-Therapeutisch-Chemische Klassifikationssystem (ATC) die Impfstoffe (ATC-Code J07) wie folgt:

• Bakterielle Impfstoffe (ATC-Code J07A)
• Virale Impfstoffe (ATC-Code J07B)
• Kombinierte Impfstoffe, bakterielle und virale (ATC-Code J07C)
• Andere Impfstoffe (ATC-Code J07X)

Alle Impfstoffe sind den Antiinfektiva (ATC-Code J) zugeordnet (siehe auch „Liste von Impfstoffen“ in diesem Artikel). ⓘ

Zugelassene Impfstoffe für Menschen

Antivirale Impfstoffe

Impfstoff	Erreger	Krankheit	Beispiele ⓘ
Dengue-Virus-Impfstoff	Dengue-Virus	Denguefieber	Dengvaxia
Ebola-Impfstoff	Ebolavirus	Ebolafieber	Ervebo
EV71-Impfstoff	Humanes Enterovirus 71	Hand-Fuß-Mund-Krankheit	Sinuvac EV71
FSME-Impfstoff	FSME-Virus	Frühsommer-Meningoenzephalitis	Encepur, FSME-Immun
Gelbfieberimpfstoff	Gelbfiebervirus	Gelbfieber	Stamaril, ImoJEV
Hepatitis-A-Impfstoff	Hepatitis-A-Virus	Hepatitis A	Avaxim, Twinrix
Hepatitis-B-Impfstoff	Hepatitis-B-Virus	Hepatitis B	Comvax, Twinrix
Hepatitis-E-Impfstoff	Hepatitis-E-Virus	Hepatitis E	Hecolin
HPV-Impfstoff	Humane Papillomviren	Gebärmutterhalskrebs	Gardasil, Cervarix
Influenzaimpfstoff	Influenzavirus	Influenza („Grippe“)
Japanische-Enzephalitis-Impfstoff	Japanische-Enzephalitis-Virus	Japanische-Enzephalitis	Ixiaro
Junin-Virus-Impfstoff	Junin-Virus	O'Higgins-Krankheit/Argentinisches Hämorrhagisches Fieber
Masernimpfstoff	Masernvirus	Masern	Attenuvax
Mumpsimpfstoff	Mumpsvirus	Mumps	Mumpsvax
Pockenimpfstoff	Pockenvirus	Pocken (ausgerottet)
Polioimpfstoff	Poliovirus	Poliomyelitis („Kinderlähmung“)
Rotavirusimpfstoff	Humane Rotaviren	Gastroenteritis	Rotarix
Rötelnimpfstoff	Rötelnvirus	Röteln	Meruvax II
COVID-19-Impfstoff	SARS-CoV-2	Covid-19	Comirnaty, COVID-19 Vaccine Moderna, Vaxzevria, COVID-19 Vaccine Janssen
Schweinegrippe-Impfstoff	H1N1	Schweinegrippe	Panvax, Pandemrix
Tollwutimpfstoff	Rabiesvirus	Tollwut	HDC, Imovax, Rabies vero, Rabipur
Varicellaimpfstoff	Varizella-Zoster-Virus	Windpocken / Gürtelrose	Zostavax, Varilrix, Varivax, Shingrix

Antibakterielle Impfstoffe

Impfstoff	Erreger	Krankheit	Beispiele ⓘ
Anthraximpfstoff	Bacillus anthracis (Anthraxtoxin)	Milzbrand	BioThrax
Bacillus Calmette-Guérin	Mycobacterium tuberculosis	Tuberkulose
Choleraimpfstoff	Vibrio cholerae	Cholera	Dukoral, Vaxchora
Diphtherieimpfstoff	Corynebacterium diphtheriae (Diphtherietoxin)	Diphtherie
Fleckfieberimpfstoff	Rickettsien	Fleckfieber
Hib-Impfstoff	Haemophilus	Hib-Infektion	Hiberix
Meningokokkenimpfstoff	Meningokokken	Hirnhautentzündung, Blutvergiftung (Sepsis) u. a.	NeisVac-C, Nimenrix, Trumenba
Pertussisimpfstoff	Bordetella pertussis	Keuchhusten
Pestimpfstoff	Yersinia pestis	Pest
Pneumokokkenimpfstoff	Streptococcus pneumoniae	Lungenentzündung u. a.	Prevenar 13, Pneumovax 23, Synflorix
Q-Fieber-Impfstoff	Coxiella burnetii	Q-Fieber
Tetanusimpfstoff	Clostridium tetani	Tetanus
Typhusimpfstoff	Salmonella	Typhus	Typhim Vi, Viatim

Kombinationsimpfstoffe

Impfstoff	Beschreibung ⓘ
Td-Impfstoff	Der Kombinationsimpfstoff enthält je eine Komponente gegen Tetanus und Diphtherie. Die Kleinschreibung von d gibt an, dass der Antigengehalt dieser Komponente reduziert ist.
DTP-Impfstoff	Das ist ein Kombinationsimpfstoff, der in der Regel eine azelluläre Pertussis-Komponente aP bzw. Pa enthält. Er wird per Injektion zur Grundimmunisierung und Auffrischimpfung gegen drei unterschiedliche Infektionskrankheiten eingesetzt: Diphtherie, Tetanus und Keuchhusten (Pertussis). Der Impfstoff enthält keine vollständigen Bakterienzellen (w), sondern lediglich deren Bestandteile beziehungsweise inaktivierte Toxine. Wird einer der anderen Buchstaben in der Abkürzung klein geschrieben, ist die entsprechende Komponente reduziert. Ein TdPa-Impfstoff hat also einen verminderten Gehalt an inaktiviertem Diphtherietoxin (d).
Td-IPV-Impfstoff	Der Dreifach-Kombinationsimpfstoff enthält eine Komponente gegen je Tetanus, Diphtherie und Kinderlähmung (IPV).
TdPa-IPV-Impfstoff	Dieses Vakzin ist gegen 4 Infektionskrankheiten gerichtet: Diphtherie, Tetanus, Keuchhusten und Kinderlähmung.
DTPa-IPV+Hib-Impfstoff	Dieser Kombinationsimpfstoff ist gegen insgesamt 5 Infektionskrankheiten gerichtet: Diphtherie, Tetanus, Keuchhusten, Kinderlähmung und Haemophilus influenzae b-Infektion. Diese Impfung gehört zu den Basisimpfungen und wird Säuglingen entweder im 3+1-Impfschema (nach 2, 3, 4 und 11–14 Monaten) oder im reduzierten 2+1-Impfschema (Deutschland und einigen anderen EU-Ländern: im 2.+4. Monat, und 11. Monat, Schweiz: 2., 4. und 6. Monat) intramuskulär verabreicht.
Hexavalenter Impfstoff	Im Vergleich zum pentavalenten Kombinationsimpfstoff enthält der Sechsfachimpfstoff noch zusätzlich eine Komponente gegen Hepatitis B (DTPa-HepB-IPV+Hib). Auch diese Impfung zählt zu den Basisimpfungen und wird im reduzierten 2+1-Impfschema (Deutschland und einigen anderen EU-Ländern) verabreicht.
MMR(V)-Impfstoff	Dieser Kombinationsimpfstoff ist eine Lebendimpfung mit einer Masern, Mumps- und Rötelnkomponente (gegebenenfalls zusätzlich eine Komponente gegen Varizellen)
Hepatitis A / Hepatitis B-Impfstoff	Ein Kombinationsimpfstoff gegen Hepatitis A und Hepatitis B.
Hepatitis A / Typhus-Impfstoff	Ein Kombinationsimpfstoff gegen Hepatitis A sowie gegen Typhus.

Experimentelle Impfstoffe für Menschen

Antivirale Impfstoffe

Impfstoff	Erreger	Krankheit	Beispiele ⓘ
Adenovirusimpfstoffe	Humane Adenoviren	Atemwegsinfektion („Erkältung“)
Zytomegalievirusimpfstoffe	Cytomegalievirus	Zytomegalie
Coxsackievirus-Impfstoff	Coxsackievirus	Erkältung, Meningitis, Myokarditis u. a.
Chikungunya-Impfstoff	Chikungunya-Virus	Chikungunyafieber
Epstein-Barr-Virus-Impfstoffe	Epstein-Barr-Virus	Pfeiffer-Drüsenfieber, Morbus Hodgkin u. a.	Sipuleucel-T, Tecemotid
Hantavirusimpfstoffe	Hantaviren	Akutes Nierenversagen u. a.
HIV-Impfstoffe	Humane Immundefizienz-Virus	AIDS	Remune
Hepatitis-C-Impfstoffe	Hepatitis-C-Virus	Hepatitis C
Marburgfieber-Impfstoff	Marburg-Virus	Marburgfieber
MERS-Impfstoff	MERS-CoV	MERS
Norovirus-Impfstoff	Humane Noroviren	Gastroenteritis („Magen-Darm“)
H5N1-Impfstoffe	H5N1	Vogelgrippe
RSV-Impfstoff	Humanes Respiratorisches Synzytial-Virus	Schwere Atemwegsinfektionen
SARS-Impfstoffe	SARS-CoV-1	Schweres akutes Atemwegssyndrom
West-Nil-Fieber-Impfstoff	West-Nil-Virus	West-Nil-Fieber
Zika-Impfstoff	Zika-Virus	Zika-Fieber

Antibakterielle Impfstoffe

Impfstoff	Erreger	Krankheit	Beispiele ⓘ
Borreliose-Impfstoff	Borrelia burgdorferi	Lyme-Borreliose
Lepra-Impfstoff	Mycobacterium leprae	Lepra
Malariaimpfstoffe	Plasmodium	Malaria	RTS,S
Modified-Vaccinia-Ankara-Virus	Orthopoxvirus bovis	Kuhpocken
HTLV-1-Impfstoff	Humanes T-lymphotropes Virus 1	T-Zell-Leukämie, Tropische Spastische Paraparese
Ehrlichiosis-Impfstoff	Anaplasma phagocytophilum	Humane Granulozytäre Anaplasmose
Tripper-Impfstoff	Neisseria gonorrhoeae	Gonorrhoe („Tripper“)
Onchozerkose-Impfstoff	Onchocerca volvulus	Onchozerkose („Flussblindheit“)
Scharlach-Impfstoff	Streptococcus pyogenes	Scharlach u. a.
Syphilis-Impfstoff	Treponema pallidum subspecies pallidum	Syphilis
Staphylokokken-Impfstoff	Staphylococcus aureus	Erbrechen, Hautinfektionen u. a.
Tularämie-Impfstoff	Francisella tularensis	Tularämie
Karies-Impfstoffe	Streptococcus mutans	Karies

Andere Impfstoffe

Impfstoff	Erreger	Krankheit	Beispiele ⓘ
Hakenwurmimpfstoffe	Hakenwürmer	Anämie u. a.
Schistosomiasisimpfstoffe	Pärchenegel	Schistosomiasis
Trypanosomiasisimpfstoffe	Trypanosomen	Chagas-Krankheit, Schlafkrankheit
Alzheimer-Impfstoffe		Alzheimer	Beta-Amyloid-Immuntherapie
Krebsimpfstoffe		Krebs	Sipuleucel-T, Tecemotid, T-Vec
Kokain-/Nikotin-Impfstoffe		Kokain-/Nikotin-Abhängigkeit	TA-CD, TA-NIC

Zugelassene Impfstoffe für Tiere (Auswahl)

Impfstoff	Erreger	Krankheit ⓘ
Brucellose-Impfstoff	Brucella	Brucellose
Chlamydien-Impfstoff	Chlamydien	Chlamydiose
EEE-Impfstoff	Equine Encephalomyelitis-Virus	Östliche Pferdeenzephalomyelitis
Leishmaniose-Impfstofff	Leishmanien	Leishmaniose
Parvovirose-Impfstoff	Canine Parvovirus	Parvovirose
Staupe-Impfstoff	Canine Staupevirus	Staupe
Leptospirose-Impfstoff	Leptospira	Leptospirose
Bordetella-Impfstoff	Bordetella avium / Bordetella bronchiseptica

Forschung und Entwicklung

Auf der Suche nach neuen oder besseren Impfstoffen werden fortlaufend neue Impfstoffkandidaten entwickelt und untersucht. Dabei werden unterschiedliche Verfahren des Impfstoffdesigns eingesetzt, um bestimmte Eigenschaften eines Impfstoffkandidaten zu verstärken oder abzuschwächen. Die zu optimierenden Eigenschaften umfassen die Impfstoffwirksamkeit und die Arzneimittelsicherheit bestehender oder neuer Impfstoffe. ⓘ