Impfstoffproduktion ohne giftiges Formaldehyd


  • Andrea Hertlein
  • Medizinische Nachrichten
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Kernbotschaft

Zur Herstellung von Tot-Impfstoffen wird bislang meist giftiges Formaldehyd eingesetzt. Eine neuartige Technologie von Wissenschaftlern der Fraunhofer-Gesellschaft nutzt stattdessen Elektronenstrahlen und ermöglicht erstmals, Tot-Impfstoffe chemikalienfrei anzufertigen.

Hintergrund

Bei vielen Vakzinen von Standard-Impfungen handelt es sich um Tot-Impfstoffe, bei deren Herstellung die Krankheitserreger in großer Zahl gezüchtet und durch Chemikalien abgetötet werden. Wie die Fraunhofer-Gesellschaft in einer Mitteilung erklärt, wird dabei stark verdünntes Formaldehyd eingesetzt. Die niedrige Konzentration verhindere, dass der Impfling Schaden nimmt, bringe allerdings den Nachteil mit sich, dass das Gift meist mehrere Tage bis Wochen auf die Krankheitserreger einwirken muss. Dies wirke sich wiederum ungünstig auf die Struktur der Erreger und auf die Reproduzierbarkeit der Impfstoffproduktion aus. „Muss es schnell gehen, wie bei der Influenza-Impfung, greift man auch zu höheren Dosen an Formaldehyd“, heißt es in der Mitteilung. Trotz einer aufwändigen Filtration würden dennoch Reste der giftigen Chemikalien im Impfstoff verbleiben.

Hauptergebnisse

Wissenschaftler verschiedener Fraunhofer-Institute haben in einem interdisziplinären Forschungsprojekt ein neues Verfahren zur Herstellung von Tot-Impfstoffen entwickelt. Statt die Krankheitserreger mittels Chemikalien zu inaktivieren, werden niederenergetische Elektronenstrahlen eingesetzt. „Die beschleunigten Elektronen brechen die DNA der Erreger entweder über direkte Stöße auf, oder aber erzeugen Sekundärelektronen, die dann wiederum zu Doppel- oder Einzelstrangbrüchen führen“, beschreibt Gruppenleiter Martin Thoma das Verfahren. Dadurch werde die DNA der Krankheitserreger regelrecht zerschreddert, während die äußere Struktur der Erreger intakt bleibt, um einen effektiven Immunschutz auszulösen.

Dazu wird in einem aufwendigen Verfahren eine drehende Rolle kontinuierlich mit der Erregersuspension benetzt, bestrahlt und die dann inaktivierte Flüssigkeit in ein steriles Gefäß überführt. Zwei Flüssigkeitsreservoirs (eines mit aktiven und eines mit inaktiven Erregern) sind über die Rolle verbunden. Der zweite Ansatz der Forscher eignet sich indessen vor allem für die Produktion kleinerer Mengen, wie sie etwa in der Impfstoffentwicklung verwendet werden. Hierbei befindet sich die Lösung mit den Erregern in Beuteln, die mittels eines patentierten Verfahrens durch die Elektronenstrahlung geführt werden.

Klinische Bedeutung

„Künftig können Pharmakonzerne Tot-Impfstoffe herstellen, die keinerlei Reste von Chemikalien enthalten – und das zudem schnell und reproduzierbar“, teilt die Fraunhofer-Gesellschaft mit. Besonderes Potenzial sehen die Wissenschaftler dabei in der Herstellung von Impfstoffen, die bislang nicht durch eine chemische Inaktivierung produziert werden konnten.

Schon jetzt lassen sich mit der neuen Technologie vier Liter Impfstoff pro Stunde herstellen. Damit sei es möglich, bei einigen Impfstoffen beispielsweise aus 15 Litern Erreger-Suspension eine Million Impfstoffdosen herzustellen. Bis erste, mit Elektronenstrahlen hergestellte Impfstoffe in die klinische Prüfung kommen, wird es jedoch mindestens noch zwei bis vier Jahre dauern.