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Pockenimpfstoff
Ein Pockenimpfstoff ist ein Impfstoff gegen das Pockenvirus. Bifurkationsnadel bei der klassischen Pockenimpfung. Beim Pockenimpfstoff der dritten …
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Grundlagen und Wirkungsweise
Ein Pockenimpfstoff ist ein Impfstoff gegen das Pockenvirus. Klassische Impfstoffe enthalten Vacciniaviren, die mit den menschlichen Pockenviren verwandt sind und eine schützende Immunantwort auslösen. Bei der klassischen Impfung wird die Haut mit einer Bifurkationsnadel, einer Nadel mit geteilter Spitze, verletzt. Impfstoffe der dritten Generation wie Imvanex werden dagegen subkutan, also unter die Haut, verabreicht.
Die Verletzung durch die Bifurkationsnadel aktiviert zusätzlich die angeborene Immunantwort. Dabei werden verschiedene Zytokine, also Botenstoffe des Immunsystems, gebildet. Für die Vermehrung der T-Zellen sind weder Interferone des Typs I noch Interleukin-12 notwendig. Neutralisierende Antikörper blockieren die Viren und schützen vor einer Infektion mit menschlichen Pockenviren. Zytotoxische T-Zellen helfen, virusinfizierte Zellen und damit die Viren zu entfernen.
Innerhalb von ein bis zwei Wochen besitzen 95 % der Geimpften neutralisierende Antikörper mit einem Titer von 1:über 10. Der Titer beschreibt die noch wirksame Verdünnung der Antikörper. Je nach Quelle wird ein Titer über 1:20 bis 1:32 mit Immunität verbunden.
Zur Dauer des Schutzes gibt es unterschiedliche Angaben. Nach Einschätzung der CDC nimmt der Schutz durch eine einzelne Impfung nach etwa drei bis fünf Jahren ab und ist nach 20 Jahren vernachlässigbar gering. Nach zwei erfolgreichen Impfungen kann der Schutz vor einer schweren Erkrankung mehr als 30 Jahre anhalten. Eine Studie aus dem Jahr 2003 kam dagegen zu dem Ergebnis, dass der Schutz vor einer Erkrankung, insbesondere vor einem schweren Verlauf, nach einer Impfung vermutlich lebenslang besteht.
Schutz vor Affenpocken
Wegen der Ähnlichkeit der Viren schützen ursprünglich gegen echte Pocken entwickelte Impfstoffe auch vor Affenpocken. Eine Studie von 1988 ermittelte nach einer Pockenimpfung einen Schutz von etwa 85 % vor einer Ansteckung mit Affenpocken; der Schutz vor schweren Krankheitsverläufen ist höher.
Nach einem Kontakt mit dem Virus kann eine Impfung mit ACAM2000 bis zu vier Tage nach der Exposition, also dem Kontakt mit dem Erreger, eine Infektion verhindern. Erfolgt die Impfung vier bis 14 Tage nach der Exposition, kann sie die Symptome mildern. Das Robert Koch-Institut empfiehlt eine vorbeugende Impfung für Menschen mit erhöhtem Expositions- und Infektionsrisiko sowie für Personen, die engen Kontakt zu Infizierten hatten.
Nachdem Affenpocken zuvor nur sporadisch aufgetreten waren, verbreitete sich das Virus entgegen früheren Einschätzungen der WHO ab 2017 in Nigeria und ab 2022 weltweit in menschlichen Populationen. In der EU wurde der auf dem Modified-Vaccinia-Ankara-Virus beruhende Impfstoff Imvanex im Juli 2022 offiziell gegen Affenpocken zugelassen; zuvor war er bereits off-label, also außerhalb der damaligen Zulassung, eingesetzt worden. In den USA und Kanada sind ACAM2000 und der dort Jynneos genannte MVA-Impfstoff gegen Pocken- und Affenpockenviren zugelassen. Jynneos besitzt in den USA diese Zulassung seit 2019.
Impfstämme und Anwendung
Zu den genannten Impfstämmen gehören Lister/Elstree aus Großbritannien, Dryvax aus den USA, EM63 aus der GUS, LC16m8 aus Japan, CV-1 und Western Reserve aus den USA, Copenhagen aus Dänemark, Connaught Laboratories aus Kanada, NYCBOH Aventis aus Frankreich sowie Tiantan Sinopharm aus China.
ACAM2000 von Acambis ist ein replikationskompetenter Impfstoff aus den USA. Das bedeutet, dass sich das Impfvirus im menschlichen Körper vermehren kann. Er wurde in Zellkultur aus Dryvax hergestellt. Das Modified-Vaccinia-Ankara-Virus, kurz MVA, stammt aus Deutschland und ist replikationsinkompetent, kann sich im menschlichen Körper also nicht vermehren.
Der aktuell in Europa zugelassene Pockenimpfstoff des deutsch-dänischen Unternehmens Bavarian Nordic verwendet MVA. Er ist in der EU und im Vereinigten Königreich unter dem Namen Imvanex erhältlich, in den USA unter dem Namen Jynneos. Während ältere Pockenimpfstoffe typischerweise mit der Bifurkationsnadel verabreicht wurden und eine charakteristische Impfnarbe hinterlassen konnten, wird Imvanex subkutan gespritzt.
Nebenwirkungen und Gegenanzeigen
Art und Häufigkeit der Nebenwirkungen hängen vom Impfstamm ab. Die Angaben zu älteren Impfstoffen sind teilweise möglicherweise nicht mehr aktuell.
Beim alten Impfstamm NYCBH wurden Rötung und Schwellung an der Impfstelle beobachtet. Schwerere unerwünschte Wirkungen waren Herzmuskelentzündung oder Herzbeutelentzündung, also Myokarditis beziehungsweise Perikarditis, mit einer Häufigkeit von 1:2.000, Minderdurchblutung oder Ischämie mit 1:4.000 sowie generalisierte Vacciniavirusinfektionen mit 1:20.000.
Beim Stamm Lister/Elstree traten Schmerzen an der Einstichstelle bei 71 % der Geimpften auf; bei 25 % waren sie mittelstark oder stark. Weitere beobachtete Wirkungen waren Jucken bei 72 %, grippeähnliche Symptome bei 40 %, ein geschwollener Achsellymphknoten bei 38 %, Rötung bei 27 %, Kopfschmerzen bei 23 % und eine erhöhte Temperatur über 37,7 °C bei 16 %. Bei bereits früher gegen Pocken geimpften Personen waren Rötung und grippeähnliche Beschwerden weniger ausgeprägt.
ACAM2000 darf nicht bei Allergien gegen Bestandteile des Impfstoffs, atopischer Dermatitis oder einer anderen abschilfernden Dermatitis, Immunsuppression, Schwangerschaft, während der Stillzeit oder bei Kindern im ersten Lebensjahr angewendet werden. Immunsuppression bedeutet, dass die Abwehrkräfte vermindert sind. Imvanex beziehungsweise Jynneos darf bei einer Allergie gegen Impfstoffbestandteile nicht angewendet werden.
Herstellung und Vorräte
Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts wurden Pockenimpfstoffe in infizierten Tieren, embryonierten Hühnereiern oder Zellkulturen hergestellt. Anschließend wurden die Viren isoliert. Ende des 19. Jahrhunderts setzte Sydney Arthur Monckton Copeman erstmals Glycerol als Konservierungsmittel ein. In den 1940er Jahren ergänzte Leslie Collier Phenol als weiteres Konservierungsmittel und 5 % Pepton. Das Pepton verbesserte die Haltbarkeit der Pockenviren bei der Gefriertrocknung. Der gefriergetrocknete Impfstoff benötigte dadurch keine Kühlkette mehr.
1988 arbeiteten 39 Hersteller mit infizierten Kälbern, zwölf mit Schafen und sechs mit Wasserbüffeln. Jeweils drei Hersteller nutzten Hühnereier beziehungsweise Zellkulturen.
Nach 1979 lagerte die WHO Impfstoffmengen, mit denen etwa 200 Millionen Menschen hätten geimpft werden können. Nach der Ausrottung der Pocken wurden die Vorräte zunächst reduziert. Auf Empfehlung der WHO von 1986 sollten noch 2 bis 5 Millionen Impfdosen bereitgehalten werden. Um 2006 wurden die Bestände besonders in Entwicklungsländern wieder vergrößert.
Entwicklung und Ausrottung der Pocken
Pockenimpfstoffe sind die ältesten bekannten Impfstoffe. Vermutlich seit etwa 1000 n. Chr. wurden in China Variolationen vorgenommen. Die erste gesicherte Dokumentation stammt von dem chinesischen Arzt Wan Quan (1499–1582), der das Verfahren 1549 in seinem Werk Douzhen xinfa beschrieb. Dabei wurde gemahlener Pockenschorf in die Nase geblasen. Diese Variolation mit echten Pockenviren senkte die Letalität einer späteren Pockeninfektion von 20 bis 30 % auf unter 2 %, konnte aber selbst eine Erkrankung verursachen.
Ab dem Ende des 18. Jahrhunderts wies Edward Jenner die Wirksamkeit einer Impfung mit dem seltener krank machenden Vacciniavirus nach. Es wurde ursprünglich für ein Kuhpockenvirus gehalten, ist nach heutigem Wissen jedoch enger mit Pferdepocken als mit Kuhpocken verwandt. Richard Dunning prägte 1800 dafür die Bezeichnung Vakzination.
Gerhard Reumont lernte die 1796 entwickelte Schutzimpfung im Frühjahr 1800 bei Jenner in London und führte sie am 17. April 1801 in Aachen und im Département de la Roer ein. Bayern führte am 26. August 1807 als weltweit erstes Land eine Impfpflicht ein. Ab 1803 brachte die von der spanischen Krone finanzierte Real Expedición Filantrópica de la Vacuna unter Francisco Javier Balmis den Impfstoff nach Lateinamerika und Asien. Für den Transport dienten 22 Waisenkinder, die während der Überfahrt von Isabel Zendal Gómez betreut wurden.
Im 20. Jahrhundert ermöglichte die Abschwächung, die Attenuierung, von Viren durch wiederholte Vermehrung in Zellkulturen die Entwicklung nebenwirkungsärmerer Impfstämme wie NYCBH, EM-63, Tempel des Himmels, Modified Vaccinia Ankara und ACAM2000. Ab den 1960er Jahren wurde die von Benjamin Rubin entwickelte Bifurkationsnadel verwendet. Sie verringerte die benötigte Impfstoffdosis auf ein Viertel.
In Westdeutschland endete 1976 die seit dem Impfgesetz von 1874 bestehende Impfpflicht. Die weltweiten Impfungen führten unter Koordination von Donald A. Henderson 1980 zur Eradikation, also vollständigen Ausrottung, der Pocken. Österreich hob die Impfpflicht am 1. Januar 1981 auf, die DDR Ende 1982. Pockenviren werden seitdem noch bei den Centers for Disease Control and Prevention in Atlanta und im Forschungszentrum „Vektor“ in Kolzowo aufbewahrt. Seit 1992 werden abgeschwächte Pockenviren außerdem als virale Impfvektoren verwendet: Sie dienen als Träger, die Bestandteile anderer Erreger präsentieren und dadurch Impfungen gegen andere Krankheiten ermöglichen. Dieses Verfahren wurde 1992 in der Arbeitsgruppe von Bernard Moss entwickelt.
