HYDERABAD, Indien – Am Rande dieser jahrhundertealten indischen Stadt, weit entfernt von verstopften Straßen und Kakophonie, produzieren die glänzenden modernen Labors von Bharat Biotech am laufenden Band einen COVID-19-Impfstoff, der in die Nase gesprüht statt injiziert wird ins Blut.

Die derzeit verfügbaren Impfstoffe erzeugen eine starke, lang anhaltende Immunität gegen schwere Krankheiten, wie mehrere Studien kürzlich gezeigt haben. Ihr Schutz vor einer Infektion durch das Coronavirus ist jedoch vorübergehend und kann ins Wanken geraten, wenn neue Varianten des Virus auftauchen – ein Fehler, der dazu geführt hat, dass von regelmäßigen Auffrischungsimpfungen die Rede ist.

Nasale Impfstoffe sind möglicherweise der beste Weg, Infektionen langfristig zu verhindern, da sie genau dort Schutz bieten, wo er zur Abwehr des Virus benötigt wird: die Schleimhäute der Atemwege, wo das Coronavirus zuerst landet.

Bharat Biotech gehört zu den weltweit führenden Impfstoffherstellern. Sein bekanntestes Produkt, Covaxin, ist in Indien und vielen anderen Ländern zur Vorbeugung gegen COVID-19 zugelassen. Aber sein experimenteller nasaler Impfstoff könnte sich als echter Spielveränderer erweisen.

Die Immunisierung ganzer Populationen mit einem nasalen oder oralen Impfstoff wäre mitten in einem Anstieg schneller als Injektionen, deren Verabreichung Geschick und Zeit erfordert. Ein nasaler Impfstoff ist wahrscheinlich für viele (einschließlich Kinder) schmackhafter als schmerzhafte Spritzen und würde den Mangel an Nadeln, Spritzen und anderen Materialien umgehen.

Intranasale Impfstoffe „können leicht in Massenimmunisierungskampagnen verabreicht werden und die Übertragung verringern“, sagte Krishna Ella, Vorsitzender und Geschäftsführer von Bharat Biotech.

Weltweit befinden sich mindestens ein Dutzend weitere nasale Impfstoffe in der Entwicklung, von denen sich einige derzeit in Phase-3-Studien befinden. Aber das von Bharat Biotech könnte das erste sein, das verfügbar wird. Im Januar erhielt das Unternehmen die Genehmigung, eine Phase-3-Studie mit dem Nasenspray in Indien als Auffrischimpfung für Personen zu beginnen, die bereits zwei Impfungen mit einem COVID-19-Impfstoff erhalten haben.

Die Omicron-Variante machte nur allzu deutlich, dass selbst drei Dosen eines Impfstoffs zwar einen starken Schutz vor schweren Krankheiten bieten, aber möglicherweise keine Infektion verhindern. Das liegt daran, dass injizierte Impfstoffe Antikörper im Blut produzieren, von denen vergleichsweise wenige in die Nase gelangen, die Eintrittspforte für das Virus.

Sogenannte Schleimhautimpfstoffe würden idealerweise die Schleimhautoberflächen von Nase, Mund und Rachen mit lang anhaltenden Antikörpern beschichten und eine Infektion und Ausbreitung des Virus viel besser verhindern. Es ist der Unterschied zwischen dem Aufstellen von Wachposten an den Toren, um Eindringlinge abzuwehren, und dem Versuch, sie zu vertreiben, nachdem sie die Burg bereits gestürmt haben.

Nasenimpfstoffe sind „der einzige Weg, um die Übertragung von Mensch wirklich zu umgehen“, sagte Jennifer Gommerman, Immunologin an der University of Toronto. „Wir können nicht ewig damit leben, schutzbedürftige Menschen zu schützen und sie zu stärken, damit ihre Antikörperspiegel künstlich hoch bleiben.“

Nasenimpfstoffe schützen nachweislich Mäuse, Frettchen, Hamster und Affen vor dem Coronavirus. Eine neue Studie letzte Woche lieferte starke Beweise für ihre Verwendung als Booster.

Eine intranasale Auffrischung induzierte Immungedächtniszellen und Antikörper in Nase und Rachen und verstärkte den Schutz vor der Erstimpfung, berichteten die Forscher. Die Studie wurde noch nicht in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht.

„Unser Ansatz besteht darin, einen nasalen Impfstoff nicht als Primärimpfung zu verwenden, sondern mit einem nasalen Impfstoff zu verstärken, da Sie dann die bereits vorhandene Immunität nutzen können“, sagte Akiko Iwasaki, Immunologin an der Yale University, die die Studie leitete.

Als sie und ihre Kollegen eine Mischung aus Proteinen des neuen Coronavirus sowie des verwandten SARS-Virus verwendeten, schien ihr experimenteller nasaler Impfstoff in der Lage zu sein, eine breite Palette von Coronavirus-Varianten abzuwehren.

„Es gibt eine gewisse Flexibilität und möglicherweise mehr Widerstandsfähigkeit gegen das Virus“, sagte Gommerman, der nicht an der Arbeit beteiligt war. „Und weil wir nicht wissen, was das Virus als nächstes tun wird, ist das furchtbar reizvoll.“

Die aktuellen COVID-19-Impfstoffe werden Muskel injiziert und zeichnen sich dadurch aus, dass sie Immunzellen trainieren, um das Virus zu bekämpfen, nachdem es in den Körper eingedrungen ist. Sie produzieren Antikörper namens IgG, die im Blut zirkulieren und bei Bedarf mobilisiert werden können.

Aber nur wenige dieser Antikörper wandern in Nase und Rachen, und selbst diejenigen, die schnell schwinden.

Im Gegensatz dazu produzieren nasale Impfstoffe einen speziellen Satz von Antikörpern, genannt IgA, die auf Schleimhautoberflächen wie Nase und Rachen gedeihen. Und diese Antikörper können langsamer schwinden.

Einem Vernebler verabreichter Impfstoff könnte die gesamten Atemwege, einschließlich der Lunge, mit IgG-Antikörpern überziehen. „Es ist nicht nur die Nasenspitze, die geschützt ist“, sagte Iwasaki.

Immer mehr Beweise sprechen dafür, dass IgA-Antikörper der Schlüssel zur Verhinderung von Infektionen sind. In einer Studie fanden Gommerman und ihre Kollegen heraus, dass nur etwa 30 % der Menschen nach Erhalt einer zweiten Dosis des Impfstoffs nachweisbare IgA-Antikörper hatten.Diejenigen, die innerhalb eines Monats nach der zweiten Dosis niedrigere IgA-Spiegel aufwiesen, entwickelten mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Durchbruchinfektion. IgG-Spiegel schienen keinen Einfluss auf das Ergebnis zu haben.

„Der Standort ist wirklich wichtig, und die Schleimhautimmunität ist wirklich wichtig für den Schutz vor Infektionen“, sagte Michal Tal, ein Immunologe an der Stanford University, der Arbeit beteiligt war.

Menschen, die aufgrund einer Infektion mit dem Virus – und nicht durch einen injizierten Impfstoff – Immunität erlangen, neigen dazu, zumindest für eine starke Schleimhautimmunität zu haben. Das könnte erklären, warum sie gegen die Delta-Variante besser abzuschneiden schienen als diejenigen, die geimpft worden waren, sagte Tal.

Sie warnte jedoch davor, dass der Versuch, eine Schleimhautimmunität durch eine Infektion zu erlangen, gefährlich sei. „Der Weg, Menschen diese Art von Schleimhautschutz wirklich, wirklich, wirklich zu verschaffen, sollte ein nasaler Impfstoff sein“, sagte sie.

Injizierte Impfstoffe seien der richtige Ansatz, um die systemische Immunität zu erzeugen, die zur Verhinderung von Tod und Krankheit erforderlich sei, dem dringenden Ziel zu Beginn der Pandemie, sagte Tal. Und die Regierung von US-Präsident Donald Trump führte mehrere Kandidaten durch die Operation Warp Speed ​​ein.

„Das war ein guter erster Schritt, aber wir mussten sofort intranasale Impfstoffe für die Auffrischung bereit haben“, fügte sie hinzu. „Was ich wirklich wünschte, wir hätten einen Warp Speed ​​2.0 für nasale Impfstoffe.“

Aber die Entwicklung nasaler Impfstoffe ist kompliziert. Die Messung von Schleimhautantikörpern ist viel schwieriger als die Quantifizierung von Antikörpern im Blut. Die Beträge sind oft gering und können stark schwanken. Beispielsweise kann das Aroma einer köstlichen Mahlzeit den Mund mit Speichel überschwemmen und die Antikörperspiegel in der Schleimhaut verdünnen.

„Es ist wie ein Stiefkind für die Impfstoffentwicklung, weil es schwierig ist“, sagte Florian Krammer, Immunologe an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York, über Schleimhautimpfstoffe.

Der einzige in den Vereinigten Staaten zugelassene nasale Impfstoff gegen Atemwegserkrankungen ist FluMist, und selbst dieser ist mit Problemen gespickt. FluMist basiert auf einem abgeschwächten Grippevirus, daher funktioniert es gut bei Kindern, die noch nie Kontakt hatten. Aber bei vielen Erwachsenen tötete die bestehende Immunität gegen die Grippe das geschwächte Virus und ließ den Impfstoff unwirksam.

Der Versuch, den Impfstoff mit einem zusätzlichen Inhaltsstoff, einem sogenannten Adjuvans, zu verbessern, entzündete die Nasenschleimhaut und führte bei manchen Menschen zu Bell-Lähmung.

Aber diese Probleme würden einen nasalen Impfstoff, der ein virales Protein verwendet, nicht plagen, sagte Iwasaki: „Unser Ansatz ist so anders, ich glaube nicht, dass er unter dieser Art von Einschränkung leidet.“

Dennoch wurde in den Vereinigten Staaten, die die von Pfizer-BioNTech und Moderna hergestellten mRNA-Impfstoffe übernommen haben, wenig über nasale Impfstoffe gegen COVID-19 gesprochen.

„Viele dieser Entwicklungen finden in anderen Regionen der Welt statt“, sagte Krammer, der Entwicklung eines nasalen Impfstoffs beteiligt ist. „Der Appetit auf neue Impfstoffe in den USA ist sehr gering.“

Ein Grund für das Zögern ist, dass noch niemand weiß, wie stark die Immunität durch einen mukosalen COVID-19-Impfstoff sein könnte und wie lange er anhalten könnte, sagte Gommerman.

Aber mRNA-Impfstoffe waren zu Beginn der Pandemie ebenfalls ein Glücksspiel, bemerkte sie: „Ich denke nicht, dass das ein guter Grund ist, es nicht zu versuchen.“

© 2022 The New York Times Company

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