Gentechnik und Impfstoffe

Das Ziel von Impfungen ist es, die geimpfte Person vor dem Ausbruch einer Infektionskrankheit zu schützen. Viele Impfstoffe werden heute biotechnologisch mit Hilfe von gentechnisch veränderten Zellen hergestellt.

Mittels Gentechnik werden Impfstoffe produziert. Bild: CanStockPhoto

Das Immunsystem

Wenn man von einem Erkältungsvirus befallen wird und krank im Bett liegt, kommt das Immunsystem zum Zug. Zum Immunsystem gehören unter anderem die vielen verschiedenen weissen Blutzellen, die im ganzen Körper verteilt sind. Das raffinierte Zusammenspiel von zahlreichen verschiedenen Zelltypen und Signalfaktoren ermöglicht es, Krankheitserreger auszuschalten.

In unserem Beispiel erkennt das Immunsystem die Erkältungsviren als Fremdlinge. Es produziert Antikörper, die Antigene an der Viren-Oberfläche erkennen und sich daran festsetzen. Die durch die Antikörper fixierten Viren werden schliesslich von bestimmten weissen Blutzellen (Makrophagen = Fresszellen) „aufgefressen“ und in ihre Bestandteile zerlegt.

Impfungen

Das Ziel von Impfungen ist es, die geimpfte Person vor dem Ausbruch einer Infektionskrankheit zu schützen. Dabei lassen sich die meisten Impfstoffe in eine von zwei grossen Gruppen einteilen:

  • Aktive Impfung: Der Person werden abgetötete oder abgeschwächte Krankheitserreger verabreicht. Diese lösen keine Krankheit aus, bewirken aber, dass das Immunsystem Antikörper gegen den Erreger bildet.
  • Passive Impfung: Die Person wird direkt mit Antikörpern gegen den Erreger geimpft.

Für beide Impfvarianten gilt: Dank den Antikörpern ist das Immunsystem vorbereitet, sollte die geimpfte Person dann vom tatsächlichen Erreger infiziert werden. Der erste Kontakt mit dem Erreger, welcher für die Antikörperbildung wichtig ist, wird durch die Impfung ersetzt. Beim zweiten Kontakt (in diesem Fall dann mit dem echten Erreger) kann das Immunsystem schneller und intensiver reagieren, da spezifische Antikörper gegen den Erreger bereits vorhanden sind. So wird der Ausbruch der Krankheit verhindert.

Gentechnisch hergestellte Impfstoffe

Seit 1983 werden Impfstoffe auch in gentechnisch veränderten Bakterien und höheren Zellen hergestellt. Es sind nämlich meist bestimmte Proteine auf der Oberfläche von Krankheitserregern, welche die Immunreaktion bei einer infizierten Person auslösen. Die Gene für diese Oberflächen-Proteine können auf Bakterien oder höhere Zellen übertragen werden, so dass diese das Protein produzieren. Diese Proteine kann man dann als Impfstoffe einsetzen. Auf diese Weise wurde z. B. der Impfstoff gegen Hepatitis-B-Viren (Gelbsucht) hergestellt.

Eine Zusammenfassung der Vorgänge bei einer Impfung und anschliessenden Infektion findest du in dieser Infografik zur Impfung.

Dieser Beitrag integriert Inhalte von der ehemaligen Website gene-abc.ch, die im Jahr 2016 von SimplyScience übernommen wurde. Das Gene ABC war eine Initiative des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) und umfasste auch eine Reihe von YouTube-Videos.