Die Eindämmung der Übertragung von SARS-CoV-2 bleibt ein zentrales Ziel im Kampf gegen Covid-19. Während intramuskuläre Impfstoffe erfolgreich schwere Verläufe verhindern, könnten nasale Impfstoffe eine vielversprechende Strategie darstellen, um die Virusverbreitung effektiver zu kontrollieren. Eine neue Tiermodell-Studie hat die Wirksamkeit von nasalen Impfstoffen gegenüber herkömmlichen intramuskulären Impfstoffen bei der Verhinderung der SARS-CoV-2-Übertragung untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Immunisierung über die Nasenschleimhaut einen signifikanten Vorteil bietet: Obwohl beide Impfstoffe die Tiere nicht vollständig vor einer Infektion schützen konnten, war die Viruslast in den Atemwegen der nasal geimpften Hamster um das 100- bis 100.000-Fache geringer als bei denjenigen, die den Impfstoff intramuskulär erhalten hatten. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal 'Science Advances' veröffentlicht.
Vergleich zwischen nasalem und intramuskulärem Impfstoff
Eine Arbeitsgruppe um Jacco Boon von der Washington University School of Medicine untersuchte die Wirksamkeit des in Indien zugelassenen nasalen Covid-19-Impfstoffs iNCOVACC im Vergleich zum intramuskulären Impfstoff Comirnaty von BioNTech/Pfizer. Die Studie verwendete Hamster als Tiermodell, da diese – im Gegensatz zu Mäusen – für SARS-CoV-2 empfänglich sind und ähnliche Krankheitsverläufe wie Menschen zeigen.
Der Impfstoff iNCOVACC basiert, ähnlich wie Vaxzevria von AstraZeneca, auf einem Adenovirus, das beim Menschen keine Krankheit verursacht. Entwickelt wurde dieser Impfstoff an der Washington University School of Medicine in St. Louis, Missouri. Derzeit wird er von der Firma Ocugen aus Malvern, Pennsylvania, in klinischen Studien getestet, mit dem Ziel, ihn in den USA als Booster-Impfstoff für Personen mit Grundimmunisierung zuzulassen.
Nasale Immunisierung reduziert Viruslast signifikant
Im ersten Experiment der Studie wurden Hamster entweder mit dem nasalen Impfstoff iNCOVACC oder dem intramuskulären Impfstoff Comirnaty (BNT162b2) von BioNTech/Pfizer immunisiert, während eine dritte Gruppe ungeimpft blieb. Nach einigen Wochen, als die geimpften Hamster eine Immunantwort entwickelt hatten, wurden sie für acht Stunden mit frisch infizierten Hamstern zusammengebracht. Trotz der Impfung kam es bei den meisten Tieren zu einer Infektion der Atemwege. Bei 12 von 14 der nasal geimpften Hamster (86%) konnten Viren in der Nase oder Lunge nachgewiesen werden. Bei den intramuskulär geimpften Tieren wurden Viren in den Atemwegen bei 15 von 16 Tieren (94%) gefunden.
Somit konnten beide Impfstoffe eine lokale Infektion nicht vollständig verhindern. Allerdings war die Viruslast in den Atemwegen der nasal geimpften Nager um das 100- bis 100.000-fache niedriger im Vergleich zu den Tieren, die den intramuskulären Impfstoff erhalten hatten oder ungeimpft waren. Die Studie untersuchte zwar nicht, ob die Hamster an Covid-19 erkrankten, jedoch ist aus früheren Untersuchungen bekannt, dass der intramuskuläre Impfstoff zumindest vor schweren Krankheitsverläufen schützt.
Nasaler Impfstoff unterbricht Infektionskette
Im zweiten Experiment wurden die geimpften Hamster nach erneuter Infektion für acht Stunden mit gesunden Hamstern zusammengebracht, um zu testen, ob sie das Virus weitergeben – auch wenn sie selbst nicht erkrankt waren. Interessanterweise infizierte sich keiner der Hamster, die mit den nasal geimpften Tieren in Kontakt kamen, unabhängig davon, ob sie selbst geimpft waren oder nicht. Die intranasale Impfung hatte somit die Infektionskette erfolgreich unterbrochen.
Anders war es bei den Hamstern, die mit intramuskulär geimpften und infizierten Tieren in Kontakt kamen: Etwa die Hälfte von ihnen entwickelte eine Infektion, unabhängig vom eigenen Impfstatus. Dies zeigt, dass eine intramuskuläre Impfung die Übertragung des Virus nur teilweise verhindern kann.
Relevanz für zukünftige Pandemien
Diese Problematik könnte relevant werden, falls die aviäre Vogelgrippe, die bereits bei Rindern verbreitet ist, auf den Menschen übergeht. Obwohl es bereits einen injizierbaren Impfstoff gegen die Vogelgrippe gibt, würde dieser nach den aktuellen Erkenntnissen zwar vor der Krankheit schützen, jedoch nicht die Ausbreitung der Viren verhindern. Aus diesem Grund arbeiten Forschende der Washington University bereits an einem nasalen Impfstoff gegen die Vogelgrippe.
