Der Wirkstoff in beide Vakzinen (Impfstoff) ist das sog. Messenger RNA (mRNA). Dieses Molekül wird in dem Zellkern hergestellt und enthält der Bauplan für die Herstellung von Proteinen in einem anderen Teil der Zelle (in den sog. Ribosomen). Im natürlichen Prozess sind das den körpereigenen Proteinen für Wachstum, Steuerung, Leistung usw. eines Menschen zuständig sind.

Die moderne mRNA Impfstoffe schleusen ein mRNA Molekül in unsere Zellen ein, dass der Bauplan für ein nicht-körpereigenes Protein nämlich das sog. Spike-Protein des Virus enthält. Es ist beabsichtigt das unser Körper dieses Protein als Körperfremd erkennt und damit den sog. Immun Response auslöst und dieses fremde Protein unschädlich macht und entfernt. Wenn der Immune Response steht, wird somit auch ein Virus, das dieses Protein an seiner Oberfläche trägt, als Fremd erkennt und unschädlich gemacht.

Das mRNA ist ein Molekül das aus etwa 5-6000 Bausteinen (sog. Nukleotiden) besteht. Deren Reihenfolge (Code) wurde bereits kurz nach dem Auftreten des Virus in 2020 von internationalen Forschungsgruppen entschlüsselt. Heutzutage ist man in der Lage solchen Molekülen in einer Maschine (Synthesizers) im Labor herzustellen. Neben den Code für das Protein, werden sog Primer (auch Nukleotiden) eingebaut. Die dienen dazu das in der Zelle, das Ablesen der Code an der richtigen Stelle beginnt. Weitere chemische Anpassungen dienen dazu, dass Molekül zu stabilisieren.

Die von BionTech und Moderna für das Vakzin hergestellte mRNA sind in Wesen identisch.

Aber wie bekommt man dieses extern hergestellte mRNA in einer menschlichen Zelle damit es seine Wirkung entfalten kann. Leider kann man es nicht direkt einspritzen, weil unsere Körper vielen Verteidigungsmechanismen enthält die fremdes RNA dem Garaus machen (sog. RNAsen). Deswegen wird die synthetische mRNA verpackt in Fett Kügelchen damit die mRNA in der Zelle und zu den Ribosomen gelangen kann ohne von verdauende Proteinen abgefangen werden. Sie sind etwa 100 nm groß. 

Die Fett Kügelchen von BionTech und Moderna haben unterschiedlichen aber prinzipiell gleichen Struktur.

Die Formulierung beider Vakzine ist jedoch unterschiedlich. Hier trete einen wichtigen Faktor zu Tage, der in den Anfangstagen der Impfkampagne zur Aufregung führte. Der Impfstoff von BionTech muss auf Trockeneis (-78°C) gelagert werden. Der von Moderna kann im Gefrierschrank.

Der Grund dafür ist folgender. BionTech hat der Impfstoff in eine wässerige Losung formuliert. Wenn der bei Gefrierschranktemperatur gelagert wird, bilden sich Eiskristallen der die Fett Kügelchen zerstören. Nach Füllung der Gläschen mit Impfstoff müssen diese schockgefroren werden (in flüssig Stickstoff) sodass sich keinen Eiskristallen bilden können.

Moderna hat die Formulierung in hohe Konzentration Zucker zugesetzt. Das verhindert die Bildung von Eiskristallen bei Lagerung im Gefrierschrank.

Fazit: Der Wirkstoff mRNA ist bei BionTech und Moderna weitestgehend gleich. Die Formulierung des Wirkstoffs ist unterschiedlich. Etwaige Nebenwirkungen sind auf den verwendeten unterschiedlichen Zusatzstoffen zurückzuführen. Es gibt keine systematischen Studien die eine Erhöhung von kurzfristige Nebenwirkungen bei Moderna nachweisen.

Beide Impfstoffe liefern einen guten Schutz.

Geschrieben von Gerard Rozing auf Basis eines Vortrags von Prof. Niek Sander, Uni Gent, Belgien