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Ein Impfstoff, der sich selbst verbreitet – je nach Blickwinkel könnte diese Vorstellung als Drehbuch für einen Horrorfilm oder für ein Heldenepos taugen. Doch das Szenario ist nicht fiktiv. Denn «ansteckende» Impfstoffe werden tatsächlich entwickelt.
«Übertragbare Impfstoffe sind noch nicht Mainstream, aber die Revolution in der Gentechnologie verspricht, dass sie es werden», prophezeiten US-Wissenschaftler bereits 2019 in der Fachzeitschrift «Vaccine». Mit Hilfe eines gut übertragbaren Impfstoffs könne eine ganze Population geimpft werden, indem nur ein paar Individuen direkt geimpft würden, lobten sie die Vorzüge solcher Impfstoffe. Das eröffne «fundamental neue Möglichkeiten».
Bei solchen übertragbaren Impfstoffen handelt es sich nicht mehr um Impfstoffe im herkömmlichen Sinn, sondern um genveränderte, ansteckende Viren. Sie werden einem Individuum wie eine Impfung verabreicht. Vom Impfling ausgehend, stecken sich weitere Individuen damit an, die das Impfvirus wiederum an Artgenossen weitergeben. Am Ende sind alle damit geimpft.
Die Autoren des Artikels beziehen sich primär aufs Impfen von wildlebenden Tieren. Möglich sei aber auch die Entwicklung solch übertragbarer Impfstoffe für den Menschen.
Idee in Grossbritannien: Impfe einen, erhalte 29 Geimpfte
US-Wissenschaftler am «Johns Hopkins Zentrum für Globale Sicherheit» hatten 2018 schon weiter gedacht. In einem Bericht kamen sie damals zum Schluss, dass eine übertragbare Vakzine im Fall einer Pandemie potenziell «game changing» sein könnte, wie eine der Autorinnen des Berichts der britischen Zeitung «The Telegraph» im Oktober 2018 verriet.
Mit Berufung auf den Bericht titelte «The Telegraph» Ende Januar 2020, als die Corona-Pandemie am Anrollen war: «Könnte eine sich selbst verbreitende Impfung eine Coronavirus-Pandemie stoppen?»
Auch in Grossbritannien stellte das Gesundheits- und Sozialdepartement bereits vor Jahren konkrete Überlegungen an: «Um alle 67 Millionen Briten zu schützen, müssten nur 2,3 Millionen (etwa fünf Prozent) mit einer übertragbaren Impfung geimpft werden», zitierte «The Daily Mail» aus einem Dokument des britischen Gesundheits- und Sozialdepartements aus dem Jahr 2019. In dem Papier wurde hypothetisch vorgezeichnet, wie eine ansteckende Grippe-Impfung eingesetzt werden könnte.
Zielgruppe könnten Auszubildende sein – Kollegen und Verwandte würden ohne Zustimmung mit-geimpft
Eine Zielgruppe für eine solche Vakzine könnten demnach Studierende sein. Mit ihrem aktiven Sozialleben würden sie den Impfstoff zuerst untereinander weitergeben und dann – beim Besuch zu Hause – auch an ältere Menschen.
Damit würden sich auch ethische Probleme stellen: Denn die allermeisten indirekt Geimpften würden in diesem Fall ohne ihre Zustimmung geimpft. Und auch wenn solche ansteckenden Impfstoffe weniger gefährlich sind als der Erreger, vor dem sie schützen sollen: «Einige Menschen werden [daran] sterben, die sonst gelebt hätten», zitiert die Zeitung aus dem Bericht.
Eine ansteckende Impfung würde automatisch auch eine der zehn grössten Bedrohungen der globalen Gesundheit beseitigen, welche die WHO 2019 definierte: Die Zögerlichkeit, sich impfen zu lassen, und die Impfverweigerung.
Ausgangspunkt: Impfungen, die Fortpflanzung verhindern
Die Grundlage für die Entwicklung von «ansteckenden» Impfstoffen habe die Forschung zu «sterilisierenden Vakzinen» in den letzten Jahrzehnten gelegt, schreiben die Wissenschaftler in «Vaccine».
Nach einer solchen Impfung mit einer «sterilisierenden Vakzine» konnten sich die geimpften Labormäuse nicht mehr vermehren. «Immuno-Kontrazeption» heisst diese Methode der Sterilisation. Der Impfstoff besteht aus einem experimentell veränderten, nicht-krankmachenden Virus, in das die Forscher zusätzlich ein bestimmtes Mäuse-Gen eingeschleust haben. Dieses Gen im Impfstoff bewirkt, dass die geimpften Mäuse Antikörper gegen ihre eigenen Eizellen bilden. Ihr Immunsystem zerstört so – nach einer einzigen Impfdosis – ihre Fruchtbarkeit. Das Ziel einer solchen Impfung: Mäuseplagen beenden.
Im Labor hätten die geimpften Mäuse das gentechnisch veränderte Impfvirus nur schlecht auf weitere Mäuse übertragen, bemängelten Forscher im «Expert Review of Vaccines». Bei Versuchen in Outdoor-Anlagen sei es hingegen zu «effizienten Übertragungen» gekommen, umso mehr, wenn die kleinen Nager sich gegenseitig attackierten und sich Bisswunden zufügten.
Bei Kaninchen klappte es im Freilandversuch
Dass ein übertragbarer Impfstoff in der Praxis funktionieren könnte, zeigten spanische Forscher um die Jahrtausendwende an Wildkaninchen. Sie unternahmen einen Freilandversuch auf der «Isla del Aire», rund einen Kilometer von Menorca entfernt. Auftraggeber und Sponsor des Experiments war der spanische Jagdverband, der nicht wollte, dass Kaninchen an Seuchen sterben, sondern für die Jagd erhalten blieben.
Damals lebten auf dieser kleinen Insel schätzungsweise 300 wilde Kaninchen. Etwa ein Viertel davon fingen die Forscher ein, chipten und impften sie. Danach wurden die Kaninchen wieder freigelassen.
Die Vakzine bestand aus einem von den Wissenschaftlern entwickelten Virus. Sein Grundgerüst war ein für die Kaninchen harmloses Kaninchenpockenvirus (Myxoma-Virus). Ins Erbgut dieses Virus schleusten die Wissenschaftler etwas Erbgut von einem Virus ein, das die gefährliche Kaninchenkrankheit VHK verursacht.
Rund einen Monat später fingen die Forscher wieder Kaninchen auf der Isla del Aire. In die Lebendfallen hoppelten sowohl einige zuvor geimpfte als auch ungeimpfte Tiere.
Der Jagdverband stoppte die Finanzierung
Der Heureka-Moment kam, als die Forscher das Blut der Nager untersuchten: Von den Kaninchen, die nicht geimpft worden waren, hatten fast alle Antikörper gegen das Myxoma-Virus oder VKH im Blut. Mehr als zwei Drittel der Tiere wiesen sogar Antikörper gegen beide Erreger auf. Daraus folgte: Ihr Immunsystem war mit der übertragbaren Impfung in Kontakt gekommen. Die Forscher berichteten in der Zeitschrift «Vaccine» davon. Jedes geimpfte Kaninchen hatte rechnerisch 1,4 bis 2,10 Artgenossen angesteckt.
«Das nächste Experiment fand auf dem Festland statt, in einer Art riesigen Kaninchenfarm, in der man versucht hat, natürliche Bedingungen nachzubilden», fand der «Deutschlandfunk» heraus: «Doch die Ergebnisse dieses Versuchs waren entmutigend. Das Impf-Myxomavirus konnte sich nur schlecht in der Population ausbreiten. Der Jagdverband drehte den Geldhahn zu, die Experimente wurden eingestellt.»
Virus entkommt bei einem Hochsicherheits-Experiment
Etwa zur gleichen Zeit herrschte damals in Australien eine Kaninchenplage. Dort versuchten Wissenschaftler unter hohen Sicherheitsbedingungen das Gegenteil: Auf einer kleinen Insel untersuchten sie, ob sich die Kaninchen mit Hilfe eines für sie gefährlichen Virus dezimieren liessen. Doch das Virus entkam völlig unerwartet aufs Festland, vermutlich durch Vögel oder Insekten dorthin transportiert.
«Was wir damals nicht bedacht haben, ist, was passieren würde, wenn unser Virus, das in Spanien sinnvoll ist, wenn sich das nach Australien ausbreiten würde. Oder andersherum, wenn das australische Virus seinen Weg nach Europa finden würde», sagte einer der spanischen Forscher später gegenüber dem «Deutschlandfunk», und fügte an: «Ich denke, es sollte internationale Regularien über diese Dinge geben.»
Nur etwa ein Jahr dauert es damals vom Konstruieren des Virus bis zum Freilandversuch. Moderne «Genscheren» werden das Entwicklungstempo solcher ansteckender Impfstoffe stark beschleunigen und vereinfachen, prophezeiten Wissenschaftler 2016.
Was, wenn sich die Viren anders verhalten als erwartet?
Genau das – und noch viel mehr – bereitet skeptischen Wissenschaftlerinnen Sorgen: Seit den Kaninchenversuchen «wurden die Werkzeuge der Molekularbiologie verbessert. […] Sich selbst verbreitende Impfstoffe könnten wohl rasch, mit kleinem Budget oder Expertise hergestellt werden», warnten kritische Forschende im Januar 2022 im Wissenschaftsmagazin «Science». Sie wiesen überdies darauf hin, dass übertragbare Impfstoffe für Menschen einfacher als für Wildtiere entwickelt werden könnten.
Würden solche Vakzinen in die Umwelt entlassen, könnte das für die Biodiversität auf der Erde, für Ökosysteme und für die Umwelt womöglich unwiderrufliche Folgen haben. Deshalb fordern die Wissenschaftlerinnen eine gesellschaftliche Diskussion, einen internationalen Konsens und Regeln für «sichere und verantwortungsbewusste» Forschung auf diesem Gebiet. «Wer ist dafür verantwortlich, wenn sich selbst-verbreitende Viren nicht so verhalten wie erwartet, oder wenn sie Landesgrenzen überschreiten?», fragten sie. Eine weitere Sorge sei, dass solche Technologien auch zu anderen Zwecken missbraucht werden könnten.
Was sie nicht erwähnen, sind denkbare «Verfeinerungen»: So tüfteln andere Wissenschaftler derzeit beispielsweise an Impfstoffen, die eingeatmet anstatt gespritzt werden. Man mag sich nicht ausmalen, was passieren könnte, wenn beide Verfahren – beispielsweise zu militärischen Zwecken oder für Bioterrorismus – kombiniert würden.
Zwei Arten von sich selbst verbreitenden Impfstoffen
Ansteckende Impfungen könnten auf zwei Wegen weitergegeben werden:
- Indem man sie einem Tier aufs Fell streicht, wo Artgenossen die Vakzine bei der gegenseitigen Fellpflege ablecken und so aufnehmen. Auf eine versuchsweise mit einem Leuchtstoff bestrichene Fledermaus kamen in einem Versuch etwa 1,5 bis zwei Fledermäuse, die sich die Substanz so einverleibten. Nur Tage später leuchteten über 80 Prozent der Fledermäuse in der Höhle. Diese Art der übertragbaren Impfung gilt als weniger effektiv, verglichen mit der folgenden.
- Einzelne Tiere können herausgegriffen und geimpft werden. Diese Impflinge scheiden dann über die Haut, über Speichel, Blut, Muttermilch, Urin und/oder Stuhl Impfviren aus und geben diese an die Artgenossen weiter. Indem man den Zeitpunkt geschickt wählt (beispielsweise im Frühling) oder die Impflinge (etwa aggressivere Männchen), liesse sich der Effekt womöglich erhöhen. Wenn man in das Impfvirus bestimmte Merkmale einbauen würde, könnte man seine Infektiösität steigern, reduzieren oder zeitlich begrenzen, so die Vorstellung der beteiligten Wissenschaftler.
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➞ Lesen Sie hier Teil 2 dieses Artikels.
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Themenbezogene Interessenbindung der Autorin/des Autors
Keine
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