Wie wurde der Masernimpfstoff entdeckt?

Wissenschaftler begaben sich in das Epidemiegebiet im Westen der USA, um das Virus einzufangen, es dutzende Male zu kultivieren und das Halbfertigprodukt zu modifizieren, um den Masernimpfstoff herzustellen.

Im Januar 1954 brach in Fay, einem traditionsreichen Jungeninternat in Southborough, Massachusetts, die Masernepidemie aus. Ein junger Arzt und Wissenschaftler brachte sterile Gaze und eine Spritze in die Krankenstation und sagte zu jedem kranken Schüler: „Junger Mann, Sie stehen vor einer wissenschaftlichen Herausforderung.“

Sein Name war Thomas Peebles, und er wurde von John F. Enders (einem Mikrobiologen an der Harvard-Universität) entsandt. Enders war einer von drei Wissenschaftlern, die den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für die Entdeckung erhielten, dass sich das Poliovirus in Zellkulturen ohne Nervengewebe vermehren lässt. Dies erleichterte die Erforschung von Polio im Labor und ebnete den Weg für die Entwicklung des ersten Polio-Impfstoffs.

Virus-"Falle"

Enders nächstes Ziel waren die Masern. Als hochansteckendes Virus breitet es sich nach dem Eindringen in den Körper schnell aus und verursacht hohes Fieber und Hautausschlag, was dem Patienten großes Unwohlsein bereitet. Masern können eine Enzephalitis oder Lungenentzündung auslösen. Manchmal verursacht das Virus bei einer Zweitinfektion eine subakute sklerosierende Panenzephalitis, die tödlich verlaufen kann.

Der Masernausbruch an der Fay School war keine Seltenheit. Mitte der 1950er-Jahre infizierten sich jährlich etwa 500.000 Amerikaner mit Masern, etwa 500 starben daran. In anderen Teilen der Welt treten alle zwei bis drei Jahre größere Epidemien auf, und die Sterberaten sind in armen Ländern hoch. Die „Ausrottung“ der Masern könnte also Millionen von Leben retten.

In der Fay School erklärte Peebles den rothäutigen, fleckigen Teenagern mit einem Wattestäbchen in der Hand, dass er hoffte, das Masernvirus züchten zu können. Doch auch nach wochenlanger Kultivierung blieb das Virus inaktiv.

Anfang Februar gab Peebles auf Anweisung von Enders eine Virusprobe in einen Kolben mit menschlichen Nierenzellen. Die Probe stammte von einem Jungen namens David Edmonston. Unter dem Mikroskop bemerkte er Veränderungen in der Zellstruktur – ein Zeichen dafür, dass sich das Virus vermehrte. Peebles rief Enders hinzu. Um dies zu bestätigen, injizierten sie das Virus Affen, die daraufhin einen Ausschlag und hohes Fieber entwickelten. Nun mussten sie das Virus unter Kontrolle bringen.

Vorbereitungen zur Herstellung eines Masernimpfstoffs aus Hühnereizellen. Foto: WHO

Versuch und Irrtum

Das Prinzip von Impfstoffen besteht darin, natürliche Wirkstoffe wie abgeschwächte Krankheitserreger zu nutzen, um die Immunantwort des Körpers anzuregen. Daher ist das „Einfangen“ und Kultivieren des Virus ein sehr wichtiger Schritt.

Wissenschaftler verfügen jedoch weder über eine narrensichere Formel noch über einen klaren Plan, um den Krankheitserreger so abzuschwächen, dass er sich zu einem Antigen entwickeln kann. Sie müssen daher ständig experimentieren und aus Fehlern lernen.

Das Team begann damit, das Virus auf Amnionmembranen zu züchten, die von einer nahegelegenen Geburtsklinik stammten. Dr. Samuel L. Katz, ein weiteres Mitglied des Teams, konnte das Virus nach 24 Versuchen erfolgreich replizieren. „Enders vermutete außerdem, dass sich das Virus, wenn es in menschlichen Amnionmembranzellen wächst, möglicherweise auch in einer ähnlichen Umgebung vermehren könnte“, schreibt Katz.

Nach etwa 13 Tests an Hühnereizellen erhielt die Forschergruppe ein halb-experimentelles Produkt und injizierte es Affen. Das Virus verursachte daraufhin keine Hautausschläge, war nicht im Blut nachweisbar und bildete neutralisierende Antikörper.

1958 hielt das Team den Impfstoff für geeignet, an Menschen getestet zu werden. Der erste Tester war ein Schüler einer öffentlichen Schule für geistig behinderte Kinder, die als in einem schwierigen Lebensumfeld befindlich und anfällig für ungewöhnliche Ausbrüche von Infektionskrankheiten galt.

Erste Studien haben gezeigt, dass Enders‘ Produkt wirksam gegen Masern wirkt. An einer Schule für geistig behinderte Kinder zeigten 23 geimpfte Kinder nach einem Masernausbruch keine Symptome.

Die Impfung hatte jedoch auch schwerwiegende Nebenwirkungen. Die meisten geimpften Kinder bekamen Fieber, die Hälfte entwickelte Hautausschläge. „Einige Kinder hatten so hohes Fieber, dass sie Krampfanfälle erlitten“, erinnerte sich Dr. Maurice Hilleman, der das Forschungslabor für Virologie und Zellbiologie bei Merck leitete und die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb des Enders-Impfstoffs übernahm.

Die Wissenschaftler haben also noch keinen Impfstoff entwickelt, sondern lediglich einen Schutz gegen die Infektion. Für einen wirksamen Impfstoff muss das Antigen sehr effektiv und für den menschlichen Körper unbedenklich sein, was weitere Forschung erfordert. Hilleman ist ein exzellenter Wissenschaftler und für diese Aufgabe bestens geeignet.

Aktueller Masern-Mumps-Röteln-Impfstoff. Foto: Reuters

Hilleman lud einen Kinderarzt ein, Gammaglobulin (den Bestandteil des Blutplasmas, der Antikörper enthält) zu untersuchen. 1962 stellte das Team fest, dass die gleichzeitige Verabreichung kleiner Dosen von Gammaglobulin mit der Enders-Impfung die Nebenwirkungen des Impfstoffs deutlich reduzierte. Infolgedessen entwickelten 85 % der geimpften Kinder Fieber ohne Immunglobuline, während nur bei 5 % nach der Injektion ein Temperaturanstieg auftrat.

Dies erschwerte jedoch weiterhin Impfung und Verteilung. Hilleman verbesserte den Enders-Stamm weiter und testete ihn 40 weitere Male in Hühnerembryokulturen. Das vollständig aufgeweichte Antigen, das noch heute verwendet wird, kam 1968 auf den Markt. Bis zum Jahr 2000 waren die Masern in den Vereinigten Staaten ausgerottet.

Doch Ende der 2010er Jahre war die Impfgegnerkampagne in vollem Gange, da in den gesamten Vereinigten Staaten neue Virusausbrüche auftraten und die Aufmerksamkeit der Ungeimpften auf sich zogen.

David Edmonston, heute 70 Jahre alt, sagt, er bedauere, seine Kinder nicht impfen lassen zu haben. Er erinnert sich an seine Masernerkrankung, das Fieber, die Verwirrtheit, den Ausschlag und an den Forscher, der ins Krankenhaus kam und ihm die Chance gab, sich in der Wissenschaft einen Namen zu machen und Millionen von Kindern weltweit zu schützen.

Edmonston bezeichnete es als „beschämend“, zu erfahren, dass die Masernfälle wieder zunehmen, während New York wegen des vermeidbaren Virus einen öffentlichen Gesundheitsnotstand ausgerufen hat.

Heute sind weltweit über 80 % der Kinder durch mindestens eine Masernimpfung geschützt. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) haben Impfungen zwischen 2000 und 2015 schätzungsweise 17,1 Millionen Menschenleben gerettet.

Chile (laut Gavi, ScienceDirect )

Quellenlink: https://vnexpress.net/vaccine-ngua-soi-duoc-tim-ra-nhu-the-nao-4645568.html