Mal was Positives: Wissenschaftliches Denken für die Schule

Eigentlich müsste ich heute anlässlich des Physik-Nobelpreises wohl einen Artikel über Roger Penrose und seine wüsten Spekulationen, das Gehirn sei ein Quantencomputer, schreiben. So schnell bin ich aber nicht und beschränke mich zu diesem Thema auf den Hinweis, dass ich Penrose hier schon erwähnt habe und ein paar Zeilen mehr über ihn im Quantenquark-Buch vorkommen. Wo Penrose noch nicht vorkam, ist mein Artikel darüber, dass ein Physikstudium und selbst ein Nobelpreis eben nicht davor schützen, Quantenquark zu verzapfen. An dieser Stelle beschränke ich mich aber auf den Hinweis, dass er für seine bedeutenden Arbeiten zur Relativitätstheorie und dort insbesondere zu schwarzen Löchern ausgezeichnet worden ist – und natürlich nicht für seine quantenphysikalische Schnapsidee, für die allerlei Schwurbler aus Matrix 3000, Tattva Viveka etc. den Preis sicher als Bestätigung ausgeben werden. Erst einmal möchte ich aber auf etwas Erfreulicheres kommen:

Auf Twitter wird momentan eifrig über unseren „Ferngespräch“-Livetalk zum Thema Schule mit Tommy Krappweis diskutiert, weil er jetzt gerade auf Hoaxilla als Podcast verfügbar ist. Bei dem Thema bin ich ja nun alles Andere als ein Experte, auch wenn Schulpolitik mich seit meinen Junge-Union-Zeiten in den 90ern beschäftigt. In der Skeptikerszene kursiert die Klage über mangelhafte Bildung zu den Grundprinzipien der Wissenschaft auch schon seit ich erstmals bei der GWUP aufgetaucht bin und mehrfach versucht habe, Arbeitskreise zu wissenschaftlichem Denken in der Schule zu initiieren oder wenigstens zu unterstützen. Ganz selbstkritisch muss man dazu anmerken, dass da seit den wunderbaren, aber eben der Zeit entsprechend noch aus handgemalten Overhead-Vorlagen bestehenden Materialsammlungen von Wolfgang Hund nicht wirklich viel herausgekommen ist.

Die spannendsten Ergebnisse zur naturwissenschaftlichen Bildung in der Schule, die mir in jüngerer Vergangenheit begegnet sind, stammen aus der Arbeitsgruppe für Biologiedidaktik um Professor Dittmar Graf in Gießen. Mit Anna Beniermann, die sich dort mit Verständnis und Akzeptanz von Evolution beschäftigt und dann viel zum Evokids-Projekt beigetragen hat, durften wir ja erfreulicherweise auch auf Twitch diskutieren.

Nach den erschreckenden Ergebnissen der Analyse von Elvira Schmidt zu Lehrbüchern, wenn es um Medizin und „Alternativmedizin“ geht, kam wieder die Erkenntnis: Man müsste doch mal. Der Unterschied ist diesmal, sie hat es tatsächlich getan, und so freut es mich, das Unterrichtsmaterial „Medizin und Wissenschaft“ von Elvira Schmidt und Dittmar Graf kurz vorzustellen – auch wenn ich eben gerade kein Didaktiker und auch kein Praktiker aus der Schule bin.

Das Spannende ist; das Buch ist weit mehr als das, was der Untertitel verspricht, nämlich „Grundlagen für eine sachgerechte Gesundheitsförderung“. So geht es im zweiten von elf Modulen (für jeweils eine Doppelstunde) ganz grundsätzlich um die Frage, was eigentlich Wissenschaft ist, wie sie zu Erkenntnissen gelangt und man sie von unwissenschaftlichen Vorgehensweisen abgrenzen kann. Eingeleitet von Beispielen werden Kriterien für die Wissenschaftlichkeit von Aussagen wie Prüfbarkeit oder Widerspruchsfreiheit in Gruppen erarbeitet. Indem die Zusammensetzung der Gruppen (jeder bearbeitet ein anderes Thema/alle bearbeiten zusammen dasselbe Thema) zwischendurch gewechselt wird, wird gleichzeitig verdeutlicht, was eine Person zum Experten macht und was man von Experten erwarten kann. Im abschließenden Arbeitsblatt sollen die Schüler unterschiedliche Aussagen als wissenschaftlich oder nicht wissenschaftlich einordnen.

Im folgenden Modul wird das Thema auf Wissenschaftlichkeit in der Medizin zugespitzt und ausführlich auf die Abfolge der Studien bei der Zulassung von Arzneimitteln eingegangen. Hier hätte man meines Erachtens weniger ambitioniert sein können, indem man zunächst auf die grundsätzlichen Herausforderungen der Forschung mit Patienten im Vergleich zu einer Laborwissenschaft mit im Prinzip beliebig oft wiederholbaren Experimenten eingeht. Die Schüler lernen diesen für mich besonders wichtigen Aspekt in den folgenden Modulen mehr oder weniger nebenbei kennen – das setzt aber voraus, dass wirklich alle Module bearbeitet werden.

Anhand von Beispielen rund um Mund und Magen wird in den weiteren Modulen ein Laborversuch mit einem Arzneimittel (gegen Sodbrennen) bearbeitet, ein „Patientenversuch“ (zum Erkennen von Getränken am Geschmack) einfach- und doppelblind durchgeführt und dann über drei Module die Homöopathie als alternativmedizinisches Konzept eingeführt und im Laborversuch mit dem medizinischen Arzneimittel verglichen. Der Unterschied der Homöopathie zur Medizin wird schön verdeutlicht, wobei vermutlich kein Homöopathiegläubiger ernsthaft erwartet, dass Rosskastanien-Globuli tatsächlich eine Säure neutralisieren.

Grundsätzlicher wird es wieder im Modul 9 mit der Frage, was bei der Alternativmedizin tatsächlich wirkt. Da sich das Thema weniger für einen Versuch anbietet, erfolgt dies eher klassisch mit einem Arbeitsblatt in Einzel- oder Gruppenarbeit und einer Diskussion im Plenum.

Sehr schön umgesetzt ist das Modul 10, das mit dem Impfen ein Einzelthema der Gesundheitsförderung heraushebt. Nach der Auseinandersetzung mit den Gründen für Impfungen und den Argumenten von Impfgegnern illustriert ein Simulationsspiel das Prinzip des Herdenschutzes bei unterschiedlichen Impfquoten.

Spannend stelle ich mir die Diskussion mit vorgegebenen Rollen (z.B. Pharmavertreter/in oder Heilpraktiker/in) in Modul 11 vor, vor allem wenn Schüler dabei in Rollen landen, die außerhalb ihrer Komfortzone liegen. Nicht minder spannend dürfte allerdings die Reaktion alternativmedizingläubiger Eltern werden, wenn die Sprößlinge den abschließend zum Photokopieren und Ausschneiden abgedruckten „Universellen Therapiegenerator“ zum Erfinden neuer Therapiebezeichnungen nach Hause bringen…

Und ich muss jetzt nur noch dem Drang widerstehen, sämtliche Lehrer in meinem Bekanntenkreis, ganz unabhängig von ihrer Fachrichtung, mit diesem Buch zwangszubeglücken.

 

Sputnik oder Tschernobyl? Impfstoffentwicklung in Zeiten der Pandemie

Ja, es gibt hier nach langer Zeit mal wieder einen Artikel, nicht nur mit Hinweisen auf Videos und Interviews, sondern mit ausführlichem Inhalt. Und, nein, es geht schwerpunktmäßig nicht um Physik, sondern eher um ein Thema, mit dem ich gelegentlich berufliche Berührungspunkte habe. Es sind halt seltsame Zeiten.

„Es ist ein Sputnik-Moment,“ erklärte Kirill Dmitriev, der Geschäftsführer des Investmentförderfonds der russischen Regierung, zur für den 10. August angekündigten Zulassung eines russischen Impfstoffs gegen Covid-19. Die Meldung führte zu einer bemerkenswerten Kehrtwendung beim russischen Staatskanal RT Deutsch, der noch vor zwei Wochen gegen Covid-Impfstoffentwicklungen agitiert und dazu dem außerhalb der Hardcore-Verschwörungsszene nirgends mehr ernstgenommenen Pandemieverharmloser Wolfgang Wodarg ein Podium geboten hat. Jetzt ist plötzlich der russische Impfstoff zu feiern – komplett mit der Behauptung, die russischen Entwicklungen seien sicherer als die kritisierten Impfstoffentwicklungen aus dem Westen.

In Deutschland spricht hingegen bei einer denkbaren Verfügbarkeit erster Impfstoffe in einigen Monaten nicht nur die AfD von „übereilter Zulassung“, und nicht nur der Impfgegner-Papst und gelernte Milchwirt Hans Tolzin schwadroniert auf Extremnews über „sehr häufige“ Nebenwirkungen der kommenden Impfstoffe (die angeblichen Nebenwirkungen sind einfach nur die ganz normalen Impfreaktionen wie Rötung und Druck an der Einstichstelle oder leichtes Fieber, die zeigen, dass die Impfung wirkt). Der deutsche Arbeitskreis medizinischer Ethikkommissionen hat eine erleichterte Genehmigung von Impfstoffstudien noch im Mai als gefährlich für Patienten bezeichnet. „Experten“ (bei denen es sich einfach um Politiker mit Medizinstudium wie Karl Lauterbach handelte) warnten noch im Juni vor Hoffnungen auf einen baldigen Impfstoff und erklärten, es werde noch „mindestens ein Jahr“ dauern, bis ein Impfstoff einsetzbar sei. Ebenfalls im Juni stellte spektrum.de in Frage, ob es überhaupt einen Sars-CoV-2-Impfstoff geben werde, und auch der Leiter der „Heinsberg-Studie“, Henning Streeck wird in ähnlicher Weise zitiert. Hat sich also in wenigen Wochen eine völlig neue Sachlage ergeben, ist die russische Impfstoffforschung der westlichen so weit voraus, oder ist die russische Entscheidung, die (Update 11.8.20) inzwischen offiziell in Kraft getreten ist, schlicht fahrlässig?

Um das einzuordnen, aber auch einfach um einen Überblick zu bekommen, wo wir in der Impfstoffentwicklung eigentlich stehen, lohnt es sich, zwei Fragen etwas eingehender zu beleuchten: Wie sollen die in der Entwicklung befindlichen Impfstoffe funktionieren, und wie unterscheidet sich die beschleunigte Erprobung zur Zeit eigentlich von der normalen Arzneimittelentwicklung?

Offiziell sind bei der Weltgesundheitsorganisation (WHO) aktuell 165 Projekte zur Entwicklung von SARS-CoV-2-Impfstoffen gemeldet, und es gibt mit Sicherheit noch weitere. Die Art und Weise, wie die Impfstoffe zusammengesetzt sein und im Körper wirken sollen, ist dabei durchaus unterschiedlich:

  • Traditionelle Tot- oder Lebendimpfstoffe: Praktisch alle schon länger bei Menschen eingesetzten Impfstoffe verwenden komplette Krankheitserreger, die entweder abgetötet (Totimpfstoff) oder nur abgeschwächt (Lebendimpfstoff) werden. Ob es zwischen beiden Formen im Effekt wirklich systematische Unterschiede gibt, ist umstritten. Allerdings gab es mit Lebendimpfstoffen in der Vergangenheit gelegentlich Probleme, was ein Grund ist, warum statt der Schluckimpfung gegen Polio aus meiner Kindheit heute ein kombinierter Totimpfstoff als Injektion verwendet wird.
    Auch gegen SARS-CoV-2 befinden sich solche traditionellen Impfstoffe in der Entwicklung. Die WHO listet eine ganze Reihe von Totimpfstoffentwicklungen in China, der Türkei, Ägypten und Kasachstan auf, wobei mehrere Projekte der chinesischen Unternehmen Sinovac und Sinopharm schon sehr fortgeschritten sind und auch in der Erprobung am Menschen gute Zwischenergebnisse zeigen.
    Christian Drosten verweist in seinem Podcast darauf, dass ein Erfolg dieser Projekte wegen der relativ einfachen, in vielen Ländern möglichen Herstellung sehr hilfreich wäre, um schnell und kostengünstig auch Menschen in weniger entwickelten Ländern impfen zu können. Er spricht jedoch auch von einer „ungewissen Wirkung“ und der Gefahr von Überreaktionen, die sich in der Entwicklung von Impfstoffen gegen andere Coronaviren bei Tieren gezeigt habe. In Europa und den USA, aber auch in Russland, wurde daher fast durchgehend auf innovative Impfstoffkonzepte gesetzt, bei denen man kontrollieren kann, gegen welche Teile des Erregers genau der Körper eine Immunantwort entwickeln soll.
  • Proteinbasierte Impfstoffe: Die Bestandteile an der Oberfläche des Virus, gegen die man eine Immunreaktion haben will, um einen Schutz zu erreichen, sind chemisch in der Regel Proteine. Bei SARS-CoV-2 gilt zum Beispiel das Spike-Protein, das für das Eindringen des Virus in eine Wirtszelle wichtig ist, als aussichtsreicher Angriffspunkt. In der einfachsten Form wird ein solches Protein selbst als Impfstoff verwendet. Impfadjuvantien sollen dann dafür sorgen, dass das Immunsystem auf den an sich harmlosen Fremdstoff angemessen heftig reagiert und einen längerfristigen Schutz aufbaut. Inzwischen gibt es eine Vielzahl von Entwicklungsprojekten nach diesem Konzept, darunter auch von großen Herstellern wie Sanofi und GSK. Sie gehören aber nicht zu den aktuell fortgeschrittensten und aussichtsreichsten Kandidaten gegen SARS-CoV-2.
  • DNA- und RNA-Impfstoffe: Neben den Adjuvantien ist eine weitere Möglichkeit, das Immunsystem zu einer starken Reaktion gegen ein Protein und damit einem langanhaltenden Schutz zu bewegen, es einfach mehr und länger mit diesem Protein zu konfrontieren. Da der Impfstoff aber auch produziert werden muss und man Patienten nicht alle paar Tage wieder impfen kann, benutzt man einen Trick: Körperzellen werden durch die Impfung dazu gebracht, das fremde Protein selbst zu produzieren. Den Bauplan für dieses Protein erhalten die Zellen in Form von RNA (sozusagen schon abgelesenem Erbgut), wie sie auch das SARS-CoV-2-Virus benutzt, um seinen Bauplan auf Wirtszellen zu übermitteln, oder in Form von DNARingen, wie sie auch in Bakterien vorkommen. Das fremde Material wird von den Zellen nicht in ihr eigenes Erbgut eingebaut, aber zur Produktion des Proteins abgelesen, bis es von den zelleigenen Recyclingmechanismen abgebaut wird. Zu den aussichtsreichsten Impfstoffkandidaten dieser Art zählen die RNA-Impfstoffe der US-Firma Moderna, die im März den ersten SARS-CoV-2-Impfstoff überhaupt an Patienten getestet hat, und der Mainzer BioNTech, die hierbei mit dem Weltkonzern Pfizer kooperiert. Auch andere Projekte mit deutscher Beteiligung, wie das von CureVac und das der OpenCorona-Kollaboration mit dem Uniklinikum Gießen-Marburg, nutzen diesen Ansatz.
    Impfgegner nutzen gerne die alte, naja… sagen wir ganz vorsichtig bildungsferne, Angst vor Gentechnik, um Stimmung gegen diese Art von Impfstoffen zu machen, und erwecken dabei den falschen Eindruck, diese Art von Impfung hätte etwas mit dem menschlichen Erbgut zu tun. Nach dem Fact Sheet des Science Media Center Germany hingegen sind RNA-Impfstoffe „toxikologisch gut charakterisierte Biopharmazeutika, die keine Infektionsrisiken bergen, bereits in niedrigen Dosen wirken und daher auf Wirkverstärker (Adjuvanzien) in der Regel verzichten könnten“.
  • Vektorvirusimpfstoffe: Die wohl trickreichste Variante eines Impfstoffs verwendet ein für den Menschen harmloses Virus, das genetisch so verändert wird, dass es an seiner Oberfläche das Protein trägt, gegen das man eine Immunantwort erreichen will. Es wird also sozusagen als SARS-CoV-2 verkleidet. Von der Präsentation des Proteins auf einem tatsächlichen Virus erwartet man sich eine stärkere, länger anhaltende Immunantwort. Man unterscheidet zwischen replizierenden Vektorviren, die sich im menschlichen Körper noch vermehren können, aber nicht krank machen, und nicht replizierenden Vektorviren. Die derzeit in der Erprobung fortgeschrittensten Projekte dieser Art, von der Universität Oxford in Zusammenarbeit mit dem Hersteller AstraZeneca sowie von der chinesischen CanSino, verwenden nicht replizierende Vektorviren. Dasselbe gilt für den Impfstoffkandidaten der russischen Gamaleya, der in zwei Wochen eingesetzt werden soll.

Man kann also schon einmal festhalten, dass der russische Impfstoff nichts revolutionär Anderes ist als vergleichbare Projekte aus Europa oder den USA. Grundsätzlich andere, nämlich altmodischere Impfstoffentwicklungen kommen eher aus China und Indien – diese folgen aber von den Testprotokollen und Entwicklungszeiten den gleichen Standards wie die westlichen Projekte. Auch eine Verbindung des russischen „Sputnik-Moments“ zu britischen Spionagevorwürfen ist zumindest nicht offensichtlich: Die grundlegende Covid-19-Forschung passiert ohnehin in internationaler Zusammenarbeit, und in den Details unterscheidet sich der russische Vektorvirusimpfstoff von dem fortgeschrittenen Projekt aus Oxford allein schon durch die Verwendung eines vom Menschen stammenden Adenovirus Typ 26  (das normalerweise eine Bindehautentzündung auslöst) anstatt eines Virus, das normalerweise Affen befällt.

Wie sieht es aber nun mit dem Entwicklungs- und Erprobungsstand des Gamaleya-Projekts im Vergleich zu anderen Impfstoffentwicklungen aus, die erst Monate später zugelassen werden sollen? Die Erprobung von Impfstoffen erfolgt grundsätzlich in den gleichen Phasen wie die von anderen neu zuzulassenden Arzneimitteln:

  • Präklinik: Die präklinische Erprobung umfasst alle Tests, für die noch keine menschlichen Probanden erforderlich sind. Das reicht von rein chemischen Versuchen über die Erprobung in Zellkulturen bis zum Tiermodell.
  • Phase I: In der klinischen Phase I wird an einer kleinen Zahl von Freiwilligen (in der Regel weniger als 50) getestet, ob der Wirkstoff in welcher Dosis verträglich ist. Dabei werden auch Laborwerte überwacht, zum Beispiel ob der Wirkstoff im Körper dort ankommt, wo er wirken soll. Bei Impfstoffen kann man auch schon erkennen, ob der Impfstoff eine Immunreaktion auslöst und zum Beispiel neutralisierende Antikörper produziert werden.
  • Phase II: Anschließend wird getestet, ob der Wirkstoff im Patienten tatsächlich wirkt, ob zum Beispiel ein Impfstoff also tatsächlich vor einer Infektion schützt. Hierzu braucht man normalerweise eine placebokontrollierte, randomisierte Vergleichsstudie (RCT), um die Wirkung von Wirkerwartung, Zeit- und Zufallseffekten unterscheiden zu können. Die Zahl der Probanden hängt von der Deutlichkeit des erwarteten Effekts ab. Bei der Behandlung akuter Erkrankungen liegt sie oft unter 200.
  • Phase III: Bei den folgenden, wesentlich größeren RCTs geht es vor allem um die Suche nach regelmäßig auftretenden Nebenwirkungen. Hierzu braucht man oft eine fünfstellige Zahl von Probanden, was diese Tests auch sehr teuer macht. Gleichzeitig lässt sich aus diesen größeren Tests auch die Wirksamkeit noch einmal genauer und verlässlicher dokumentieren. Phase-III-Studien bilden die wichtigste Grundlage für die Nutzen-Risiko-Abwägung bei der Arzneimittelzulassung.
  • Anwendungsbeobachtung: Die sogenannten Phase-IV-Studien erfolgen nach der Zulassung und dienen der Suche nach selteneren Nebenwirkungen. Da es dabei keine Vergleichsgruppe gibt, lässt sich keine Aussage mehr über Wirksamkeit machen und auch nicht festlegen, ob eine gemeldete Nebenwirkung tatsächlich durch das Mittel verursacht wird oder aus anderen Gründen bei den Patienten aufgetreten ist.

Normalerweise laufen diese Studien hintereinander ab, so dass Menschen erst einem Wirkstoff ausgesetzt werden, wenn er nach Tierversuchen unbedenklich ist und an größeren Zahlen von Kranken erst dann getestet wird, wenn sowohl Unbedenklichkeit als auch Wirksamkeit an einer kleineren Zahl von Probanden nachgewiesen sind.

Wie ist es aber nun möglich, dass dieser insgesamt normalerweise zwischen fünf und 15 Jahren umfassende Prozess bei der Entwicklung von Covid-19-Impfstoffen auf wenige Monate gestrafft werden kann?

Den größten Effekt macht dabei aus, dass der Hauptteil der präklinischen Erprobung schon lange vor dem Beginn der Pandemie abgeschlossen war. Die Covid-19-Impfstoffentwicklung setzt unmittelbar auf Impfstoffprojekte gegen die eng verwandten SARS- und MERS-Erreger von 2002 und 2012 auf, die nicht mehr an Patienten getestet wurden, weil es keine SARS-Patienten mehr und nur noch einzelne MERS-Ausbrüche gab. Es handelt sich also technisch um Weiterentwicklungen, ähnlich wie bei den Grippeimpfungen, bei denen jedes Jahr nach den gleichen Methoden auf neue Erreger optimiert werden. So konnte Moderna seine Phase-I-Tests im März ohne einen einzigen vorherigen Tierversuch mit dem neuen Impfstoff beginnen. Insgesamt war die Zahl der Tierversuche klein, weil als geeignetes Modell fast nur die teuren, häufig angefeindeten Versuche mit Affen in Frage kamen.

Phase-I-Tests haben bei allen mir bekannten Impfstoffentwicklungen gegen SARS-CoV-2 relativ normal stattgefunden, aber eine Beschleunigungsmöglichkeit ist zum Beispiel, nach dem Vorliegen der Ergebnisse nicht erst die offizielle Veröffentlichung abzuwarten, bevor man die Phase-II-Tests einleitet. Man kann auch Probanden für folgende Phasen schon rekrutieren, bevor die Tests genehmigt sind – das ist nur ein finanzielles Risiko, falls die Tests geändert, verschoben oder abgesagt werden müssen.

Eine große Beschleunigung ergibt sich schließlich noch durch die Zusammenfassung von Phase II und Phase III. Um in einer Covid-Epidemie überhaupt nachweisen zu können, dass ein Impfstoff vor Infektionen schützt, braucht man ja zwangsläufig eine große Zahl von Probanden in einem Risikogebiet. Ein Rechenbeispiel: Will man halbwegs schlüssig statistisch zeigen, dass ein Impfstoff die Zahl von Infektionen verringert, weiß aber, dass dieser Schutz nicht 100% effektiv sein wird, dann braucht man in der Impfgruppe und in der Kontrollgruppe jeweils rund 100 Infektionsereignisse, bei denen eine ungeimpfte Person vermutlich infiziert würde. Bei aktuell rund 500 Infektionsereignissen pro Tag unter 80 Millionen Deutschen bräuchte man für diese 100 Ereignisse, wenn man sie in 100 Tagen haben wollte, in der Test- und Kontrollgruppe jeweils völlig unrealistische 160.000 Probanden. Das deutlich schlimmere Infektionsgeschehen in den USA, Brasilien und Abu Dhabi, wo aktuell die größten Patientenstudien laufen, macht es überhaupt erst möglich, einen Wirksamkeitsnachweis in erträglicher Zeit zu erbringen. Auch dafür braucht man aber insgesamt fünfstellige Probandenzahlen. Man ist damit für belastbare Phase-II-Studien zwangsläufig bei Probandenzahlen, die normalerweise schon für eine Phase-III-Studie ausreichen. Für alle der WHO gemeldeten Projekte, bei denen schon Phase-III-Studien laufen, wurden diese daher entweder mit der Phase II in eine Studie zusammengefasst oder schon vor Abschluss der Phase-II-Studie gestartet.

Solche Phase-III-Studien laufen derzeit von der Universität Oxford (mit AstraZeneca) für ihren Vektorvirusimpfstoff in Brasilien, von BioNTech (mit Pfizer) sowie von Moderna für jeweils ihre RNA-Impfstoffe in den USA, von Sinovac für einen Totimpfstoff in Brasilien und von Sinopharm für einen Totimpfstoff in Abu Dhabi. Bei den dortigen hohen Fallzahlen ist davon auszugehen, dass die für einen Wirksamkeitsnachweis erforderliche Statistik mit typischerweise 15.000 bis 30.000 Probanden innerhalb einiger Wochen bis einiger Monate erreicht ist. Update 11.8.20: Inzwischen hat auch Curevac eine Phase-II/III-Studie ab September oder Oktober in Brasilien angekündigt. Bisherige Ergebnisse stimmen optimistisch: Es gab bislang zumindest noch keine Meldungen, dass eine der großen Patientenstudien wegen schwerer Nebenwirkungen hätte abgebrochen werden müssen, und die schon veröffentlichten Ergebnisse von Phase-I-Studien zeigen eine starke Reaktion des Immunsystems, zum Teil stärker als bei Patienten, die eine tatsächliche Infektion durchlaufen haben. Update 20.9.2020: Die Phase-III-Studie von AstraZeneca war wegen neurologischer Probleme bei einer Probanden kurzzeitig unterbrochen. Diese stellten sich jedoch als ein zuvor bestehender aber noch nicht diagnostizierter Fall von Multipler Sklerose heraus. In Großbritannien wurden die Tests schon wieder aufgenommen. Die Verzögerung beim wichtigsten Teil des Tests in den USA dürfte sich aber auf den Zulassungstermin auswirken.

Nach der Universität Oxford, die schon im April angekündigt hatte, im September einen einsatzfähigen Vektorvirus-Impfstoff haben zu wollen, haben inzwischen auch BioNTech/Pfizer für ihren RNA-Impfstoff eine Zulassung und erste Auslieferung im Oktober angekündigt. Erste Lieferverträge für diese Impfstoffe bestehen auch schon: AstraZeneca und ihre Partner (mit aktuell der größten Kapazität weltweit) haben Verträge zum Selbstkostenpreis mit der EU (400 Mio. Dosen), UK, USA und zwei Verbänden weiterer Länder (weitere 700 Mio. Dosen) und wollen außerdem eine Milliarde Dosen für weniger entwickelte Länder bereitstellen – allerdings in 2020 und 2021 zusammen. BioNTech/Pfizer haben Verträge über 30 Millionen Dosen mit UK und über 100 Millionen Dosen mit den USA (wobei bei diesem Impfstoff pro Patient zwei Dosen geplant sind). Der Preis im US-Vertrag liegt mit 19,50 Dollar pro Dosis unter dem eines typischen Grippeimpfstoffs. Falls beide Impfstoffe sich in ihren Phase-III-Studien bewähren (und alle vorliegenden Daten aus den vorherigen Phasen sprechen dafür), dann würde das also einen erheblichen Beitrag zur Bekämpfung der Krise leisten. Insgesamt ermittelt das Beratungsunternehmen McKinsey eine weltweite Produktionskapazität von einer Milliarde Impfdosen noch im Jahr 2020 und weiteren 7,4 Milliarden im Jahr 2021. Dazu müssen allerdings noch Kapazitäten in Form von Lizenzen, Auftragsfertigung oder anderen Kooperationen neu verteilt werden, je nachdem, welche der laufenden Entwicklungsprojekte eine Zulassungsreife erreichen. Update 20.9.2020: Ein Schritt zu dieser Umverteilung ist gerade erfolgt, indem BioNTech erklärt hat, die Impfstoffproduktion von Novartis am Traditionsstandort Marburg (Beringwerke) mit einer Kapazität von 250 Millionen Impfdosen im 1. Halbjahr 2021 zu übernehmen. Die mäßigen Preise sind bei etwas Branchenkenntnis nicht überraschend: Im Gesundheitssystem sieht man sich nicht nur zweimal, sondern jedes Jahr wieder. Ein Hersteller, der versuchte, in einer solchen Notsituation seine Machtposition auszunutzen, müsste befürchten, in den Folgejahren bei den Preisverhandlungen für seine anderen, in der Summe weitaus einträglicheren Produkte unter erheblichen politischen Druck zu geraten. Gleichzeitig ist eine solche gigantische Einmalanstrengung für die Hersteller mit erheblichen Kosten in Entwicklung, Produktion und Vertrieb verbunden. So dürfte bei SARS-CoV-2-Impfstoffen für die Hersteller der ideelle Wert für Mitarbeiter, Kunden und Investoren, aber auch gegenüber Staaten und Regulierungsbehörden, den kurzfristigen finanziellen Ertrag bei weitem übertreffen.

Update 6.8.20: Sanofi und GSK verhandeln inzwischen über Lieferverträge für einen gemeinsamen proteinbasierten Impfstoff, der aber noch nicht an Patienten getestet wird und erst in der ersten Hälfte 2021 verfügbar sein soll. Wenn die aktuell laufenden Projekte erfolgreich sind, könnten dann mindestens je ein Tot-, RNA- und Vektorvirusimpfstoff schon seit einem halben Jar am Markt sein, und es könnte zwischenzeitlich die Frage aufkommen, ob die Produktionskapazität der beiden Branchenriesen nicht besser in Lizenz für einen Impfstoff genutzt würde, der schon zugelassen ist. Andererseits haben sie zumindest die Chance, der erste reine Proteinimpfstoff zu sein, was wegen der geringen Komplexität rein theoretisch ein gutes Risikoprofil erwarten lässt.

Kommen wir aber zurück zur Sicherheit: Bedeutet dieses beschleunigte Prüf- und Zulassungsverfahren in den westlichen Ländern, dass bei der Sicherheit Abstriche gemacht werden? Werden, wie auch von Ärzten gelegentlich behauptet, unzureichend getestete Impfstoffe durchgewunken? Für die letztlich geimpften Patienten kann man ein solches zusätzliches Risiko klar verneinen: Die für die Sicherheit entscheidenden Phase-III-Studien mit ihren fünfstelligen Probandenzahlen unterscheiden sich in Methodik und Umfang nicht von denen herkömmlicher Arzneimittelzulassungen. Ein gewisses zusätzliches Risiko ergibt sich jedoch für die Probanden in den Studien, weil die ihnen jeweils verabreichten Impfstoffe vorher weniger im Tiermodell oder an kleineren Patientenzahlen getestet wurden, als dies eigentlich üblich wäre. Dies schreckt bei der Wichtigkeit des Themas potentielle Probanden jedoch ganz offensichtlich nicht ab: Für die Phase-I-Studie zum RNA-Impfstoff von CureVac mit ganzen 50 Probanden meldeten sich beim Universitätsklinikum Tübingen 4000 Freiwillige.

Wie sieht es nun aber mit dem eingangs erwähnten Impfstoff des Gamaleya-Instituts aus, der in Russland schon Mitte August zugelassen werden soll? Unter den fortgeschrittenen Entwicklungsprojekten, die sich bereits in Phase III befinden, taucht die „sichere und effiziente Lösung für das größte Problem der Welt“ aus Moskau hier ja nicht auf. Die erfolgreiche Patientenstudie, deren Ergebnisse noch nicht veröffentlicht sind, auf die sich die Moskauer Verantwortungsträger aber berufen, ist jedoch bei der WHO gemeldet und in der Datenbank der amerikanischen Gesundheitsbehörden registriert worden. In der Registrierung ist von einer Phase-I/Phase-II-Studie die Rede; nach den Details der Registrierung handelt es sich jedoch um eine reine Phase-I-Studie: Der Impfstoff wurde insgesamt an nur 38 Probanden Update 4.9.2020: am 4.9.2020 veröffentlicht wurden, wird zwar als Phase-1/2-Studie bezeichnet, es handelt sich jedoch faktisch um eine gewöhnliche Phase-I-Studie: Der Impfstoff wurde in zwei Varianten an jeweils 38 Probanden (laut Verteidigungsministerium handelt es sich um „freiwillige“ Soldaten) getestet; es gab keine Kontrollgruppe und keine Placebos, und der gemessene Zielparameter war nicht das tatsächliche Verhindern von Infektionen, sondern nur Laborwerte wie der Nachweis von Antikörpern. Update 20.9.2020: Inzwischen haben 37 internationale Wissenschaftler, darunter Spezialisten für Betrug in der Wissenschaft, in einer „Note of Concern“ an die veröffentlichende Zeitschrift ernsthafte Bedenken an der Glaubwürdigkeit der Ergebnisse der russischen Phase-I-Studie angemeldet. Unter anderem tauchen bei unterschiedlichen Messdaten von unterschiedlichen Patienten auffällig oft dieselben Werte auf – häufig ein Zeichen von Datenmanipulationen. Russland lässt bei der Zulassung schlicht die Erprobungsphasen aus, die die Wirksamkeit und Sicherheit des Impfstoffs hätten belegen müssen. Präzisierung 17.8.2020: Dann, nach der Zulassung, wenn der Impfstoff schon in der breiten Bevölkerung eingesetzt wird, noch eine Phase-III-Studie nachzuschieben (Update 4.9.20: die ausschließlich in Russland erfolgen soll, was Ergebnisse erst spät in 2021 erwarten lässt, falls die Epidemie dort nicht massiv schlimmer ist oder wird, als aktuell berichtet wird, und die am 2.9. noch nicht mit der Rekrutierung von Probanden begonnen hatte), ist für die internationale Vermarktung unvermeidlich, verbessert die Situation für die dann schon Geimpften aber nicht. Das kann sich am Ende als erfolgreich herausstellen: Angesichts der Ähnlichkeit zum weit fortgeschrittenen Oxforder Projekt dürften die Chancen nicht einmal schlecht stehen, dass der Gamaleya-Impfstoff tatsächlich einen Schutz bietet und die Nebenwirkungen sich in Grenzen halten. Das Moskauer Va-Banque-Spiel kann aber auch üble Folgen haben. Realistisch betrachtet ist die Sicherheit dieses Impfstoffs weniger getestet als seinerzeit die von Contergan. Faktisch macht man die Bevölkerung, vor allem aber das zuerst zu impfende medizinische Personal, zu Probanden eines riesigen Arzneimitteltests ohne Placebokontrolle. Dass man sich darauf einlässt, könnte eine Folge von Geltungsbedürfnis und Großmachtphantasien sein, wie Dmitrievs Sputnik-Vergleich nahelegt. Als Motivation kommt aber auch schlichte Verzweiflung angesichts einer immer noch unkontrollierten Epidemie in Frage. In Russland sind seit den Spitzenwerten die Fallzahlen mit offiziell gemeldeten 5000 neuen Fällen täglich nur geringfügig gesunken, es gibt schon über 14.000 Tote,  und der Herbst rückt näher. So erscheint für Russland selbst ein realistischer Worst Case mit erheblichen Nebenwirkungen und in der Folge Tausenden von Toten gerechtfertigt, wenn der Impfstoff denn hilft, die Epidemie unter Kontrolle zu bekommen. Gerade das könnte dann aber bei uns verheerende Folgen für die Akzeptanz auch wesentlich besser getesteter Impfstoffe haben.

So bleibt letztlich nur die Hoffnung, dass der Sputnik-Moment am Ende nicht zum Tschernobyl-Moment gerät.