Paul-Ehrlich-Institut

Neu­er WHO-Leit­fa­den zu mo­der­nen DNA-Impf­stof­fen

DNA-Impfstoffe gelten als vielversprechende Technologieplattform. Aktuell befinden sich allein mindestens zehn verschiedene Impfstoffkandidaten auf Basis von Plasmid-DNA zum Schutz vor COVID-19 in der Entwicklung. Bis heute gibt es in Deutschland und weltweit noch keine zugelassenen DNA-Impfstoffe für den Menschen. In einem neuen Leitfaden der WHO wurden die wissenschaftlichen Erkenntnisse zu Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit der DNA-Impfstoffe zusammengefasst und kürzlich in der wissenschaftlichen Zeitschrift NPJ Vaccines veröffentlicht. Der Leitfaden wird noch in diesem Jahr dem WHO-Expertenkommittee für biologische Standardisierung zur Verabschiedung vorgelegt.

DNA Plasmid (Quelle: GettyImages)

DNA-Impfstoffe sind innovative biomedizinische Arzneimittel, die statt eines Eiweißbestandteils (Antigen) des Erregers ein Gen mit der genetischen Information für den Bauplan für dieses Antigen enthalten. Träger für diese genetische Information ist meist ein ringförmiges DNA-Molekül (Plasmid), das in ungefährlichen Bakterien unter kontrollierten Bedingungen hergestellt wird. Die genetische Information wird dann in einigen wenigen Körperzellen des Impflings in das Antigen übersetzt. Die Zelle präsentiert auf ihrer Oberfläche dem Immunsystem das Antigen und löst dadurch die Immunreaktion gegen den Krankheitserreger aus. Die Herstellung dieser Impfstoffe in großer Menge kann vergleichsweise schnell erfolgen. Auch aus diesem Grund ist diese Impfstofftechnologie gerade für die Bekämpfung neu auftretender Infektionskrankheiten vielversprechend.

Im Jahr 2005 hatte das Expertenkommittee für biologische Standardisierung (ECBS, Expert Committee on Biological Standardization) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) erstmalig einen Leitfaden zu DNA-Impfstoffen verabschiedet. Er beschrieb den damaligen wissenschaftlichen Kenntnisstand zu diesem innovativen Impfstoffkonzept. Der Leitfaden adressierte insbesondere auch die potenziellen Risiken und die Qualitätsanforderungen. Seitdem ist die Entwicklung der DNA-Impfstofftechnologie zwar deutlich vorangeschritten, trotzdem gibt es international bisher noch keine zugelassenen DNA-Impfstoffe für den Menschen, sondern nur für die Anwendung bei Tieren (Pferd, Lachs). Eine wesentliche Hürde war bisher die effiziente Aufnahme der Plasmid-DNA in menschliche Zellen und der anschließende Transfer in den Zellkern, in dem das Gen abgelesen werden muss, damit im Anschluss das entsprechende Antigen gebildet wird. Neue Verfahren wie die Elektroporation – ein kurzer Impuls eines elektrischen Feldes macht Zellmembranen vorübergehend durchlässiger – sollen die Aufnahme und damit auch die Immunogenität und Wirksamkeit der DNA-Impfstoffe verbessern.

Wie sind die heutigen Qualitätsanforderungen an die Entwicklung von DNA-Impfstoffen, welche theoretischen Risiken müssen bedacht werden und welche Neuentwicklungen zur effizienten Verabreichung stehen zur Verfügung? Um diese Fragen zu beantworten und den aktuellen Kenntnisstand zusammenzufassen, hat das WHO-Komitee für die Entwicklung von Impfstoffen (Product development for vaccines advisory committee, PDVAC) die WHO gebeten, den 2005 erstellten Leitfaden zu aktualisieren. Hierzu fand im vergangenen Jahr eine internationale Konsultation der WHO unter Leitung von Dr. Heidi Meyer, Leiterin des Referats "Internationale Koordination, regulatorischer Service" des Paul-Ehrlich-Instituts, mit Impfstoffentwicklern, -herstellern und Regulatoren verschiedener nationaler Arzneimittelbehörden statt. Auf Basis dieser Diskussion und einer weiteren öffentlichen Kommentierung wurde der Leitfaden von einer Expertengruppe überarbeitet und wird in diesem Jahr dem ECBS zur Verabschiedung vorgelegt. Mitarbeiterinnen des Paul-Ehrlich-Instituts wirkten am Entwurf aktiv mit.

Weitere Informationen

Sheets R, Kang HN, Meyer H, Knezevic I and WHO informal consultation on development of guidelines for assuring the quality, safety, and efficacy of DNA vaccine (2020): WHO informal consultation on the guidelines for evaluation of the quality, safety, and efficacy of DNA vaccines.
NPJ Vaccines Jun 18 [Epub ahead of print].
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Beasley DWC (2020): New international guidance on quality, safety and efficacy of DNA vaccines.
NPJ Vaccines Jun 18 [Epub ahead of print].
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Aktualisiert: 09.07.2020