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Der Kampf gegen das Coronavirus wird voraussichtlich solange andauern, bis eine Mehrheit der Bevölkerung Immunität erlangt hat. Die Forschung nach einem Impfstoff gegen Covid-19 läuft deshalb auf Hochtouren. Die Entwicklung eines geeigneten Wirkstoffs ist jedoch schwierig. Gemäss gegenwärtigem Wissensstand ist das Virus SARS-CoV-2 dem menschlichen Immunsystem total fremd. Hinzu kommt, dass Coronaviren zu den RNA-Viren gehören und im Gegensatz zu DNA-Viren häufiger mutieren können. Jede neue Infektion gibt dem Virus Trillionen von Gelegenheiten, sich genetisch zu verändern. Die Anforderungen an einen Impfstoff sind deshalb hoch. Er muss in erster Linie sicher und effizient gegen das Virus wirken. Die Produktionsprozesse müssen flexibel sein, um im Falle von Mutationen auf neue Virusarten reagieren zu können. Hinzu kommt die riesige Menge an Impfdosen, die in kurzer Zeit weltweit zur Verfügung gestellt werden müssen.
Neue Technologien sind gefragt
Typischerweise enthalten Impfstoffe deaktivierte Viruspartikel oder tote Viren, die nach der Injektion eine Immunreaktion hervorrufen und die Produktion von Antikörpern auslösen. Das Immunsystem wird mit einer Art Erinnerung ausgestattet und kann wiederkehrende Infektionen verhindern. Diese Methode eignet sich beim gegenwärtigen Coronavirus allerdings nicht. Wissenschaftler müssen deshalb mit alternativen Methoden zur Entwicklung von Impfstoffen arbeiten. Einer kanadischen Firma ist es gelungen, virusartige Partikel (Virus-Like Particles) des Coronavirus herzustellen. Dabei handelt es sich um Proteinstrukturen, die äusserlich identisch mit dem Coronavirus, innerlich jedoch vollkommen leer sind. Diese «Fake-Coronaviren» sind nicht ansteckend und können sich nicht vermehren. Das Immunsystem des Körpers soll mithilfe dieser Partikel lernen, das Virus zu erkennen und Antikörper zu bilden.
Tabakpflanze könnte helfen
Zur Produktion dieser Virus-Like Particles möchten sich die Forscher das schnelle Wachstum von bestimmten Tabakpflanzen zu Nutze machen. Über ein Bakterium können die Blätter der Pflanzen mit den virusartigen Partikeln infiziert werden. Die Tabakpflanzen produzieren dann innerhalb weniger Tage grosse Mengen der gewünschten Proteinstrukturen. Die Produktion eines Impfstoffes erfolgt so um ein Vielfaches schneller als bei herkömmlichen Methoden, wo Viren in Eiern produziert werden müssen. Die Impfstoffherstellung mittels Pflanzen hat einen zusätzlichen Vorteil: Der Produktionsprozess liesse sich im Falle einer Mutation des Virus relativ flexibel anpassen. Sollte die Tabakpflanze tatsächlich zur Impfstoffproduktion genutzt werden, muss sie grossflächig angebaut werden. Dazu braucht es das nötige Agrarwissen und geeignete Pflanzenschutzmittel.