mini|hochkant=1.7|Impffortschritt weltweit: Anteil der vollständig Geimpften mini|hochkant=1.7|Impffortschritt weltweit: Impfdosen je 100 Personen
Ein COVID-19-Impfstoff (), auch als SARS-CoV-2-Impfstoff und umgangssprachlich als Corona-Impfstoff bezeichnet, ist ein Impfstoff (Vakzin) gegen das seit 2019 auftretende Coronavirus SARS-CoV-2, das die COVID-19-Pandemie auslöste. Ziel der Impfstoffentwicklung ist es, durch Impfung eine adaptive Immunantwort im geimpften Organismus zu erzeugen, die vor einer Infektion mit dem Virus und damit vor der Erkrankung COVID-19 schützt. 50 COVID-19-Impfstoffe wurden bereits weltweit als Arzneimittel zugelassen, 8 davon in der Europäischen Union; 172 Impfstoffkandidaten befanden sich im September 2022 in klinischen Studienphasen und 199 in der präklinischen Entwicklungsphase.
Immunologie mini|hochkant=0.8|Modell eines SARS-CoV-2-Virions mit türkisfarbenen Spikes mini|hochkant=1.5|Arten von SARS-CoV-2-Impfstoffen
Wirkungsweise der Impfstoffe Zentrale Antigene des SARS-CoV-2 (die Zielmoleküle, gegen die eine Immunantwort ausgelöst werden soll) bei der Impfstoffentwicklung sind zwei Proteine der Virushülle, das Spike-Glykoprotein und das Membranprotein (M) sowie im Virusinneren das Nukleokapsidprotein.
Alle zugelassenen und fast alle in Entwicklung befindlichen Impfstoffe verwenden das S-Glykoprotein des SARS-CoV-2 als Antigen. Dieses Protein auf der Virusoberfläche wird von SARS-CoV-2 verwendet, um an Zellen anzudocken. Daher können Antikörper gegen dieses Protein erzeugt werden, die zusätzlich zur Aktivierung von Immunzellen neutralisierend wirken, d. h. die Bindung des Virus an die Zelloberfläche blockieren und somit eine Infektion der Zelle hemmen. Die Impfung nützt insoweit der geimpften Person durch eine Immunität. Die Impfwirkung führt bei allen zugelassenen SARS-CoV-2-Impfstoffen zu einer starken Abnahme des Risikos für schwere Krankheitsverläufe von COVID-19. Ebenso entstehen bei Geimpften nach Infektion mildere Verläufe von Long COVID.K. I. Notarte, J. A. Catahay, J. V. Velasco, A. Pastrana, A. T. Ver, F. C. Pangilinan, P. J. Peligro, M. Casimiro, J. J. Guerrero, M. M. Gellaco, G. Lippi, B. M. Henry, C. Fernández-de-Las-Peñas: Impact of COVID-19 vaccination on the risk of developing long-COVID and on existing long-COVID symptoms: A systematic review. In: EClinicalMedicine. Band 53, November 2022, S. 101624, doi:10.1016/j.eclinm.2022.101624, PMID 36051247, .A. Mumtaz, A. A. Sheikh, A. M. Khan, S. N. Khalid, J. Khan, A. Nasrullah, S. Sagheer, A. B. Sheikh: COVID-19 Vaccine and Long COVID: A Scoping Review. In: Life. Band 12, Nummer 7, Juli 2022, doi:10.3390/life12071066, PMID 35888154, .P. Gao, J. Liu, M. Liu: Effect of COVID-19 Vaccines on Reducing the Risk of Long COVID in the Real World: A Systematic Review and Meta-Analysis. In: International Journal of Environmental Research and Public Health. Band 19, Nummer 19, September 2022, doi:10.3390/ijerph191912422, PMID 36231717, . Die bisher verfügbaren Impfstoffe erzeugen allerdings bei der geimpften Person keine sterile Immunität: Personen, die sich trotz Impfung mit der Alpha- oder Delta-Variante des SARS-CoV-2 infizieren, haben eine niedrigere Viruslast und ein verkürztes Zeitfenster der Infektiosität im Vergleich zu Ungeimpften. Das verringert in geringem Umfang die Transmission des Erregers auf Dritte.
Kriterien für die Impfstoffentwicklung von SARS-CoV-2-Impfstoffen sind die Minimierung unerwünschter Immunreaktionen, eine Eignung für die Impfung erwachsener Mitarbeiter im Gesundheitssystem, eine Eignung für die Impfung von Menschen mit Risikofaktoren (Menschen über 60 Jahren oder mit Diabetes mellitus oder Bluthochdruck) und eine Eignung zur Bevorratung,W. H. Chen, U. Strych, P. J. Hotez, M. E. Bottazzi: The SARS-CoV-2 Vaccine Pipeline: an Overview. In: Current tropical medicine reports. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] März 2020, doi:10.1007/s40475-020-00201-6, PMID 32219057, . wie sie in der Priorisierung der COVID-19-Impfmaßnahmen diskutiert werden.
Das S-Glykoprotein ist in seiner Funktion ein fusogenes Protein, das dem Virus ermöglicht, nach Aufnahme in eine Zelle das Endosom zu verlassen. Als fusogenes Protein kann es mindestens zwei Proteinfaltungen einnehmen: vor und nach der Fusion mit der Endosomenmembran. Die Faltungsform vor der Fusion ist diejenige, die das Virus vor der Aufnahme in eine Zelle aufweist und gegen die eine Immunantwort ausgebildet werden soll. Manche SARS-CoV-2-Impfstoffe verwenden als Antigen eine Variante des S-Glykoproteins, die zwei geänderte Proline in der Nähe der Fusionsdomäne aufweist, welche die Proteinfaltung vor der Membranfusion stabilisieren (engl. 2P-prefusion-stabilised). Bei der 2P-Variante wurden zwei Aminosäuren gegen Proline getauscht: an Position 1060 war zuvor ein Valin, an Position 1061 war zuvor ein Leucin.J. Pallesen, N. Wang, K. S. Corbett, D. Wrapp, R. N. Kirchdoerfer, H. L. Turner, C. A. Cottrell, M. M. Becker, L. Wang, W. Shi, W. P. Kong, E. L. Andres, A. N. Kettenbach, M. R. Denison, J. D. Chappell, B. S. Graham, A. B. Ward, J. S. McLellan: Immunogenicity and structures of a rationally designed prefusion MERS-CoV spike antigen. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 114, Nummer 35, 08 2017, S. E7348–E7357, doi:10.1073/pnas.1707304114, PMID 28807998, . Die 2P-Variante wurde für Coronaviren erstmals beim MERS-CoV beschrieben. Die Analogie der 2P-Variante bei SARS-CoV-2 wurde bestätigt.D. Wrapp, N. Wang, K. S. Corbett, J. A. Goldsmith, C. L. Hsieh, O. Abiona, B. S. Graham, J. S. McLellan: Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. In: Science. Band 367, Nummer 6483, 03 2020, S. 1260–1263, doi:10.1126/science.abb2507, PMID 32075877, .
Alle derzeit in Europa zugelassenen Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 werden mittels einer intramuskulären Injektion verabreicht (Stand: November 2021). In Indien wurde ein DNA-Impfstoff namens ZyCoV-D zugelassen, der per nadelfreier Injektion angewendet wird. Eine weitere mögliche Alternative und Ergänzung dazu sind Impfstoffe, die auf die Nasen- oder Mundschleimhaut aufgebracht werden, um die lokale Immunabwehr in Nase und Rachen zu trainieren, wodurch der Antikörpersubtyp der Schleimhäute (Immunglobulin A) gebildet wird und bereits in den viralen Eintrittspforten der Schleimhäute vorkommt. Im Idealfall könnte so eine sterile Immunität erzeugt werden, bei der die Weitergabe des Virus verhindert wird. Als erster Impfstoff gegen SARS-CoV-2 wird Razi Cov Pars in der dritten Dosis intranasal verabreicht. Alle anderen Impfstoffe dieses Typs befinden sich bislang noch in der Entwicklungsphase (Stand: November 2021).Frances E. Lund, Troy D. Randall: Scent of a vaccine. Science, 23. Juli 2021, Jahrgang 373, Ausgabe 6553, S. 397–399, PMID 34437109, doi:10.1126/science.abg9857Lars Fischer: Nasenspray-Impfung: Infektionen bei Geimpften sicher verhindern. Spektrum.de, 7. Juli 2021. Berechnungen zufolge wurden im ersten Jahr der zugelassenen Impfstoffe durch die Impfungen gegen SARS-CoV-2 weltweit zwischen 14,4 (anhand der veröffentlichten Totenzahlen) und 19,8 (anhand der Übersterblichkeit) Millionen Menschen vor einem tödlichen COVID-19-Krankheitsverlauf geschützt.O. J. Watson, G. Barnsley, J. Toor, A. B. Hogan, P. Winskill, A. C. Ghani: Global impact of the first year of COVID-19 vaccination: a mathematical modelling study. In: The Lancet. Infectious diseases. Band 22, Nummer 9, September 2022, S. 1293–1302, doi:10.1016/S1473-3099(22)00320-6, PMID 35753318, .
Eine Impfung kann nicht nur einen schweren COVID-19-Verlauf verhindern, sondern war auch mit selteneren thromboembolischen oder kardiovaskulären Komplikationen in der akuten und postakuten Phase verbunden.The Lancet Respiratory Medicine. 2024; Heart. 2024. Zitiert aus Deutsches Ärzteblatt. Jahrgang 121, Heft 7, 5. April 2024, S. B 414.
Immunreaktionen gegen SARS-CoV-2