SARS-CoV-2-Pandemie: Virus, Impfstoffe, Medikamente

Was ist das SARS-CoV-2-Virus?

Ende Dezember 2019 wurde in Wuhan in der chinesischen Provinz Hubei eine Reihe von Fällen von Infektionen der Lunge unbekannter Ätiologie festgestellt. Einige Tage später identifizierten die chinesischen Behörden ein neuartiges Coronavirus SARS-CoV-2 als Erreger der Infektion (2). Sobald die vollständige Genomsequenz des Coronavirus online veröffentlicht war, wurden die Strukturen verschiedener viraler Proteine bestimmt (3). Auf der Grundlage der phylogenetischen und taxonomischen Analyse des Corona-Erregers bezeichnete das Internationale Komitee für Taxonomie der Viren das neue Virus als „Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2)“ (4). In der Folge schlug die Weltgesundheitsorganisation (WHO) „COVID-19“ als Abkürzung für die Coronavirus-Krankheit 2019 vor. Seit März 2020 galt die Corona-Pandemie laut WHO als weltweite Pandemie.
 

Aktuelle Zahlen rund um SARS-CoV-2

RKI-Fallzahlen/Neuinfektionen

Belegung der Intensivbetten

Anteil Geimpfter in der Bevölkerung

Sicherheitsbericht des Paul-Ehrlich-Instituts

Corona-Infektionen weltweit

Wie wird das Coronavirus SARS-CoV-2 übertragen?

Als Übertragungsweg der COVID-19-Erkrankung gelten Tröpfchen- und Aerosolinfektionen, die besonders in geschlossenen Räumen auftreten. Eine zusätzliche Verbreitung über Schmierinfektionen kann nicht ausgeschlossen werden. Eine Infektion über die Augen wird ebenfalls diskutiert. Das Virus ist empfindlich gegen Hitze und Trockenheit. Die bevorzugte Temperatur von SARS-CoV-2 liegt bei ca. 4 °C Außentemperatur (5).

Welche Coronavirus-Varianten gibt es?

Alle Viren, auch SARS-CoV-2, das Virus, das COVID-19 verursacht, verändern sich mit der Zeit. Die meisten Veränderungen haben nur geringe oder gar keine Auswirkungen auf die Eigenschaften des Virus. Einige Veränderungen können sich jedoch auf die Eigenschaften des Virus auswirken, z. B. darauf, wie leicht es sich ausbreitet, auf die damit verbundene Schwere der Erkrankung oder auf die Leistungsfähigkeit von Impfstoffen, therapeutischen Medikamenten oder Diagnoseinstrumenten (6).

Manche Mutationen können also das Erbgut und somit die Eigenschaften des Coronavirus so stark verändern, dass besorgniserregende Varianten (Variants of Concern, VOC) des SARS-CoV-2 entstehen können. Corona-Varianten gelten als besorgniserregend, wenn sie sich in ihren Erregereigenschaften vom ursprünglichen Coronavirus SARS-CoV-2 deutlich unterscheiden und dadurch beispielsweise ansteckender sind, einen schwereren Krankheitsverlauf verursachen oder weniger gut durch das Immunsystem von geimpften oder genesenen Menschen abgewehrt werden können.

Es gibt verschiedene Mutationen im SARS-CoV-2 Spike-Protein. Mit 1 bis 2 Mutationen pro Monat mutiert das Coronavirus im Vergleich zum Influenza-Virus, das sich 2- bis 8-mal pro Monat verändert, vergleichsweise langsam (4).
Nach Angaben der WHO galten die COVID-19-Varianten Alpha, Beta, Gamma und Delta als vorherrschend. Allerdings haben die neuesten VOCs andere ko-zirkulierende SARS-CoV-2-Varianten weitgehend ersetzt. Die Delta-Variante (B.1.617.2) machte laut WHO bis Oktober 2021 fast 90% aller viralen Sequenzen aus, und Omikron gilt derzeit als die vorherrschende weltweit zirkulierende SARS-CoV-2-Variante. Seit Februar 2022 macht sie mehr als 98% der COVID-19-Sequenzen aus. Die anhaltende Übertragung dieser Corona-VOCs hat zu einer erheblichen Evolution innerhalb der VOCs geführt. Seit der Einstufung als VOC durch die WHO am 26. November 2021 haben sich die zum Omikron-Komplex gehörenden Coronaviren weiter entwickelt, was zu Nachfolgestämmen mit unterschiedlichen genetischen SARS-CoV-2-Mutationskonstellationen geführt hat.
 

Welche Maßnahmen wurden in der COVID-19-Pandemie ergriffen?

Um die Ausbreitung von COVID-19 zu verzögern, wurden nicht-pharmazeutische Maßnahmen wie Distanzierung, ordnungsgemäße Verwendung eines Mund-Nasen-Schutzes (medizinische Gesichtsmasken und FFP2-Masken), Isolierung und Quarantäne eingeführt. Diese Maßnahmen haben jedoch unerwünschte Auswirkungen wie negative psychische Folgen, schwere Depressionen und Folgen für die psychische Gesundheit (7). Auch PCR-Tests und Antigen-Schnelltests zum Nachweis des COVID-19-Virus im öffentlichen und privaten Bereich und die Nutzung einer Corona-Warn-App galten als Mittel, um eine Infektion mit dem Coronavirus frühzeitig zu erkennen. SARS-CoV-2-Arbeitsschutzregeln wurden eingeführt.
Die Entwicklung geeigneter Medikamente und eines sicheren und wirksamen Impfstoffs waren vielversprechende Ziele für eine erfolgreiche Bekämpfung von COVID-19.

COVID-19-Impfstoffe

Unmittelbar nach Veröffentlichung der RNA-Sequenz des Virus wurde mit der Impfstoffentwicklung begonnen. Für Europa und weite Teile der westlichen Welt passierte der mRNA-Impfstoff von BioNTech/Pfizer als erster die Ziellinie und erhielt am 21. Dezember 2020 die bedingte Marktzulassung der EMA zur Anwendung bei Personen ab 16 Jahren. Die Zulassung erfolgte mit beispielloser Geschwindigkeit, die durchaus auch Anlass zur Sorge geben kann: Die Entwicklung eines Impfstoffes ist ein langwieriges Unterfangen, das normalerweise jahrelange klinische Testung notwendig macht, bis die Wirksamkeit des Präparates eindeutig nachgewiesen und die Gefahr unkontrollierbarer Nebenwirkungen oder Spätfolgen auf ein Minimum reduziert wurde. Andererseits stellt die Entwicklung des SARS-CoV-2-Impfstoffes einen Sonderfall dar: zum einen konnte auf das schon vorhandene Wissen zu SARS-CoV-1 zurückgegriffen werden, da die BioNTech-Wissenschaftler:innen bereits im Januar 2020 angefangen hatten, ihr mRNA-Wirkprinzip für die Eignung zur Impfstoffkonzeption zu prüfen. Außerdem wurde die Entwicklung durch den Wegfall bürokratischer Hürden um Jahre beschleunigt und noch nie in der Geschichte der Impfstoffe hat man einen derart hohen finanziellen Aufwand betrieben, noch dazu mit so vereinten Kräften auf globaler Ebene.
Am 04.01.2023 befanden sich nach Angaben der WHO 375 Impfstoffkandidaten gegen SARS-CoV-2 in der Entwicklung, davon 176 in der klinischen und 199 in der präklinischen Entwicklung (8). Die 9 führenden Impfstoffe gegen COVID-19 – hergestellt von Pfizer-BioNTech, Moderna, Gamaleya, Novavax, Oxford-AstraZeneca, Sinopharm, Bharat Biotech, Johnson & Johnson und Sinovac – wurden auf der Grundlage der Verwendung des viralen S-Glykoproteins des Wildtyps (WT) als Antigen entwickelt (9).

Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 stehen u.a. von folgenden Firmen zur Verfügung:

BioNTech/Pfizer
Die Kooperation von BioNTech und Pfizer beschreitet mit dem mRNA-basierten Impfstoff BNT162b2 gegen COVID-19 neue Wege. Anders als Vektorimpfstoffe enthält dieser Impfstoff keine viralen Proteine, sondern den Bauplan für das Spike-Protein des Coronavirus in einem Stückchen modifizierter Virus-mRNA, also nur die Informationen, die die Zellen benötigen, um das Spike-Protein zu produzieren, das die gewünschte Immunantwort auslöst. Nach Angaben der Hersteller entfaltet der Impfstoff nach 2-maliger Gabe innerhalb von 3 Wochen eine Wirksamkeit von rund 95%.
In einigen wenigen Fällen wurden allergische Reaktionen festgestellt; dafür ursächlich ist vermutlich Polyethylenglykol (PEG). Zwar traten in der Phase-III-Studie nur bei 0,62% der Proband:innen allergische Reaktionen auf, doch waren Patient:innen mit schweren Allergien von der Studie ausgeschlossen. BNT162b2 zeigte sich gegenüber der südafrikanische Variante B.1.351 um das 10-Fache weniger wirksam als gegenüber der Ursprungsvariante (10). Mittlerweile haben israelische Real-World-Daten dem Pfizer-BioNTech COVID-19-Impfstoff die hohe Wirksamkeit bestätigt. Pfizer hat in ausgeweiteten Studiendaten (01.04.2021) eine Wirksamkeit von 91,3% konstatiert.

Moderna
Der zweite in der EU bedingt zugelassene Impfstoff gegen COVID-19 stammt aus dem Hause Moderna (Zulassung: 06. Januar 2021 für Erwachsene ab 18 Jahren). Auch dieses Pharmaunternehmen setzt auf die mRNA-Technologie. Der SARS-CoV-2-Impfstoff mRNA-1273 erfordert ebenfalls 2 Gaben, im Falle von Moderna allerdings innerhalb von 4 Wochen. Auch die Wirksamkeit ist mit dem von BioNTech vergleichbar und liegt bei 94,1%. Ein Unterschied zwischen verschiedenen Alterskohorten konnte nicht festgestellt werden. Das Nebenwirkungsprofil entspricht im Wesentlichen dem der BioNTech-Pfizer-Kooperation. Der  Moderna-Impfstoff zeigte sich gegenüber der Variante B.1.351 sogar 12 Mal weniger wirksam als gegenüber dem „Originalvirus“ (10).

AstraZeneca
Der von AstraZeneca entwickelte Impfstoff „COVID-19 Vaccine AstraZeneca“ (AZD1222) erhielt die EU-Zulassung am 30.1.21, zunächst beschränkt auf die Altersklasse der 18- bis 64-Jährigen. Der AstraZeneca-Impfstoff gegen SARS-CoV-2 wurde ab März 2021 von der Ständigen Impfkommission (STIKO) in Deutschland auch für Menschen ab 65 Jahren empfohlen. Die am 31.3.21 aktualisierte Empfehlung der STIKO sieht den Impfstoff aufgrund der seltenen Nebenwirkung Sinusvenenthrombose nur noch für Menschen über 60 Jahre vor.
Das Pharmaunternehmen griff für den Vektorimpfstoff auf ein Erkältungsvirus des Schimpansen zurück. Das Gen des Virus wurde so modifiziert, dass es den Bauplan für die Produktion des SARS-CoV-2-Spike-Proteins enthält, das für die Vermehrung des Virus im Körper verantwortlich ist. Die Lagerung kann im Kühlschrank bei +2 bis +8 °C erfolgen. Zur Zulassung wurde die Wirksamkeit mit 70% angegeben, in einer laufenden klinischen Studie der Universität Oxford zeigte sich eine Wirksamkeit des Impfstoffs gegen die britische Coronavirus-Variante von 75% gegenüber 84% bei den älteren Virusvarianten.
Impfreaktionen, d.h. leichtes Fieber mit Schüttelfrost über 1 bis 2 Tage, Rötung der Einstichstelle, Schmerz des geimpften Armes u.ä. treten bei dem AstraZeneca-Wirkstoff eher bereits bei der 1. Impfung auf, während solche Reaktionen bei Biontech/Pfizer und Moderna eher nach der 2. Impfung vorkommen.
 

Welcher Impfstoff wirkt gegen die Omikron-Variante?

Ein rapider Anstieg der Fälle aufgrund der Omikron-Variante (B.1.1.529) des Coronavirus bei geimpften Menschen hat Bedenken hinsichtlich der Wirksamkeit der SARS-CoV-2-Impfstoffe geweckt.
In einer Studie wurde die Wirksamkeit der COVID-19-Impfstoffe gegen symptomatische Erkrankungen, die durch die Omikron- und Delta-Varianten (B.1.617.2) verursacht werden, untersucht. Die Wirksamkeit des Impfstoffs wurde nach der Grundimmunisierung mit 2 Dosen des Impfstoffs BNT162b2 (Pfizer-BioNTech), ChAdOx1 nCoV-19 (AstraZeneca) oder mRNA-1273 (Moderna) und nach einer Auffrischungsdosis von BNT162b2, ChAdOx1 nCoV-19 oder mRNA-1273 berechnet.

Insgesamt nahmen 886.774 COVID-19-Patient:innen, die mit der Omikron-Variante infiziert waren, 204.154  COVID-19-Patient:innen, die mit der Delta-Variante infiziert waren und 1.572.621 Menschen mit negativem Testergebnis teil. Zu allen untersuchten Zeitpunkten und für alle Kombinationen von Primär- und Auffrischungsimpfstoffen war die Wirksamkeit des Impfstoffs gegen symptomatische Erkrankungen bei der Delta-Variante höher als bei der Omikron-Variante.

Die Grundimmunisierung mit 2 Dosen der SARS-CoV-2-Impfstoffe ChAdOx1 nCoV-19 oder BNT162b2 bot einen begrenzten Schutz gegen symptomatische Erkrankungen, die durch die Coronavirus-Variante Omikron verursacht wurden. Eine Auffrischungsimpfung mit BNT162b2 oder mRNA-1273 nach der primären Impfung mit ChAdOx1 nCoV-19 oder BNT162b2 erhöhte den Schutz gegen eine Corona-Infektion beträchtlich, aber dieser Schutz nahm mit der Zeit ab.

Welche Medikamente gibt es gegen COVID-19?

Neben der Neu- und Weiterentwicklung von präventiven Impfstoffen gegen COVID-19 forschen Wissenschaftler:innen und weltweit an der Entwicklung verschiedener Medikamente zur Behandlung von COVID-19. Einige von diesen Arzneimitteln wurden bereits zugelassen und zur Behandlung anderer viraler Infektionen erfolgreich eingesetzt (11, 12).

Mögliche Therapien bei Corona:

• Passive Immunisierung: Verabreichung von Antikörpern von Genesenen (Rekonvaleszentenplasma und Hyperimmunglobuline). Die gegen SARS-CoV-2 gerichteten Antikörper binden und neutralisieren das Virus und unterstützen dadurch das Immunsystem bei der Infektionsbekämpfung.
• Mesenchymale Stammzellen nach einer Transplantation bei schweren COVID-19-Fällen. Mesenchymale Stammzellen sollen anti-entzündlich wirken und so Lungengewebe schützen und beschädigtes Lungengewebe regenerieren.
• Immuntherapie mit monoklonalen Antikörpern soll die Entzündungsreaktion abmildern, indem sie die Signalwege zwischen und innerhalb der Zellen unterbrechen. Die Europäische Kommission hat am 07.12.2021 das Anwendungsgebiet des monoklonalen Antikörpers Tocilizumab zur Behandlung von Erwachsenen mit schwerem COVID-19 erweitert. Tocilizumab bindet spezifisch an IL-6-Rezeptoren und hemmt die IL-6R-vermittelte Signaltransduktion und damit entzündliche Reaktionen.
• SARS-CoV-2-(neutralisierende) monoklonale Antikörper: In Deutschland stehen mehrere monoklonale Antikörper und Antikörper-Kombinationen zur Behandlung bzw. Prophylaxe von COVID-19 bereit
  • Antikörperkombination Casirivimab/Imdevimab
  • Regdanvimab
  • Sotrovimab: seit Ende Januar 2022 in Deutschland verfügbar
  • Tixagevimab/Cilgavimab: zeigt in In-vitro-Experimenten die volle bis fast vollständige Neutralisationsaktivität gegen Pseudovirus- und/oder Lebendvirus-SARS-CoV-2-Variantenstämme, die alle Spike-Aminosäuresubstitutionen enthalten, die in den besorgniserregenden Varianten Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.351), Gamma (P.1), Delta (B.1.617.2), Delta [+K417N] (AY.1/AY.2) und Omikron (BA.2) identifiziert wurden.
• Virostatika: hemmen die Aktivität, den Aufbau oder die Vermehrung des Virus im menschlichen Körper, z. B. Protease-Inhibitoren, RNA-Polymerase-Inhibitoren.
   
   

   

  Lesen Sie mehr zu diesem Thema:

  US-Arzneibehörde bezweifelt Wirkung von Anti-Corona-Präparat

  Erschienen am 10.01.2023 • Die US-Arzneibehörde FDA bezweifelt die Wirkung von Anti-Corona-Präparat. Mehr dazu lesen Sie hier!

  Erschienen am 10.01.2023 • Die US-Arzneibehörde FDA bezweifelt die Wirkung von Anti-Corona-Präparat. Mehr dazu lesen Sie hier!

  Jetzt lesen

  © Design Cells - stock.adobe.com

Wie kann man einer Corona-Infektion vorbeugen?

Folgende Maßnahmen können dazu beitragen einer Infektion vorzubeugen und die Übertragung von COVID-19 zu verlangsamen:
 

• COVID-19-Impfung
• mindestens 1 Meter Abstand zu COVID-19-Patient:innen
• Tragen eines gut sitzenden Mund-Nasen-Schutz, wenn ein Abstand nicht möglich ist oder in schlecht belüfteten, geschlossenen Räumen
• ziehen Sie offene, gut belüftete Räume geschlossenen Räumen vor. Öffnen Sie ein Fenster, wenn Sie sich in einem Raum aufhalten
• regelmäßiges Händewaschen mit Wasser und Seife oder Hände reinigen mit einem alkoholhaltigen Handreinigungsmittel
• Hust- und Niesetikette einhalten

Aktuelle Informationen zum Thema SARS-CoV-2 und Maßnahmen finden Sie auf den Seiten des Robert-Koch-Instituts und der WHO.