Geißeln der Menschheit, von Partenen bis Jalta. Und eine kurze Geschichte der Impfstoffe

Heute nimmt uns Epidemiologe Robert Zangerle auf einen Streifzug durch die Geschichte der Impfung und entgegnet irrationalen Ängsten mit genauen und wissenschaftlich fundierten Informationen, aber auch mit persönlichen Erlebnissen. Nur Wissen schafft Vertrauen, und darauf kommt es auch beim Impfen an. A.T.

»Obwohl wenige Errungenschaften der modernen Medizin mehr Todesfälle verhindern konnten als die Impfung, sinkt die Bereitschaft, sich und seine Kinder impfen zu lassen. Eine Infektionskrankheit mit hoher Durchseuchungsrate und Übertragungsfähigkeit, die typischerweise eine lebenslange Immunität hinterlässt, tritt daher (bei fehlendem Impfschutz) am häufigsten im Kindesalter auf, kann aber genauso Erwachsene betreffen, sofern sie keine Immunität gegen diese erworben oder auch verloren haben (immunschwächende Erkrankungen und/oder Medikamente). Einige dieser Erkrankungen werden auch als „Kinderkrankheiten“ subsummiert. Von diesem Begriff sollte man Abstand nehmen, denn obwohl es sich um teilweise überaus gefährliche bis lebensbedrohliche Krankheiten handelt, wird er häufig als verharmlosend missverstanden.

Die WHO schätzt, dass durch die gängigen Impfprogramme jährlich 2-3 Millionen Leben gerettet werden und diese Programme damit einen erheblichen Anteil am Rückgang der Sterblichkeit von Kindern unter 5 Jahren haben. In dieser Altersgruppe sanken die Todesfälle von 1990 bis 2018 weltweit von 93 Todesfällen pro tausend Geburten auf 39 pro tausend Geburten. In Ländern, deren Impfprogramme eine hohe Abdeckung aufweisen, sind Erkrankungen, die früher das Gros an Todesfällen bei Kindern bildeten, praktisch verschwunden. In der Grafik das Beispiel Großbritannien.

Meine letzte Erinnerung an Diphtherie ist ein Rettungsauto Mitte der 50-er Jahre in Partenen im hintersten Montafon. Es hieß, eine junge Frau werde gerade mit Diphtherie abtransportiert. In Österreich gab es tatsächlich in dieser Zeit noch Fälle, in Großbritannien gab es zu diesem Zeitpunkt keine Diphterie mehr. Ich war vermutlich durch den Knoblauch im Hosensack geschützt. Etwa zur gleichen Zeit grassierte dort die Polio (Kinderlähmung), mich erwischte es so leicht, dass es nicht amtlich wurde und ich nicht vier Wochen in die Quarantäne musste. Innerhalb weniger Tage waren die leichten Lähmungen an Hand und Bein wieder weg, es blieb trotzdem die einzige Erinnerung an meine Vorschulzeit.

Zwei Mädchen aus unserem kleinen Dorf trugen eine lebenslange Schwächung eines ihrer Beine davon. Im Nachbardorf Gaschurn traf die Kinderlähmung den damals 16-jährigen Schwager meines Onkels A. sehr schlimm, nach 18 Monaten Krankenhaus wurde er völlig unselbständig nachhause entlassen. Seine Geschwister taten sich in den folgenden Monaten zusammen, um ihm Rehabilitation in einem Spezialzentrum zu ermöglichen. Erst diese Reha befähigte A., am Tisch sitzen und schwer, aber doch wieder eigenständig essen zu können. Viele Jahre hatte er das Haus nicht verlassen, vergrub sich in seinen Büchern, sehr viel später erfreute er sich an betreutem Reisen, auch in Nachbarländer. Er starb im Dezember 2020.

In vager Erinnerung habe ich, wie eines Tages ein Impftrupp an unserer Schule in Partenen auftauchte und streng organisiert ein Stückchen Würfelzucker mit einem Tropfen brauner Flüssigkeit, dem „Lebendimpfstoff“  gegen die Kinderlähmung verteilte. Österreich war 1961 das erste westliche Land, das den Lebendimpfstoff von Albert Sabin einführte. Ein Drittel der Gesamtbevölkerung war nach der ersten Impfaktion geimpft, 90% der Kinder, der Impfstoff war bis zum 21. Lebensjahr gratis.

Der Impfstoff wurde zuerst in einigen Staaten des „Ostblocks“ (Sowjetunion, DDR) verwendet. Den ersten wirksamen Impfstoff gegen Polio, den er 1953 zunächst an sich selbst und seiner Familie erprobte, entwickelte jedoch der US-amerikanische Arzt Jonas Salk. Es handelte sich um einen Totimpfstoff (inaktivierte Polio Vakzine – IPV), bei dem die Polioviren mit Formalin abgetötet wurden. Auf die Frage, wem denn das Patent gehöre, antwortete Salk: „Naja, ich würde sagen, den Menschen. Es gibt kein Patent. Könnte man die Sonne patentieren?“

 Am 12. April 1955 wurde dieser Impfstoff in den USA zugelassen, bereits Tage danach häuften sich Meldungen über Lähmungen vorwiegend in den Armen bei geimpften Personen, die den Impfstoff eines Labors aus Kalifornien erhielten („Cutter Incident“). Es waren aber auch andere Firmen betroffen, sodass rasche Empfehlungen, das Formalin länger auf die Zellkulturen einwirken zu lassen ausgegeben wurden, weil das Virus eben nicht vollständig inaktiviert wurde. Es nutzte nichts, bereits am 8. Mai mussten die Impfungen vorläufig gestoppt werden, inzwischen wurden einige Todesfälle und Hunderte Fälle von Lähmungen durch die Impfstoffe bekannt, die Firmen hielten sich offenbar nicht exakt an die Instruktionen von Jonas Salk.

Im Jahre 1988 verabschiedete die WHO eine Resolution zur Ausrottung von Polio. Zu dieser Zeit war Polio in 125 Ländern endemisch. Die WHO setzte sich das Ziel, Polio bis zum Jahr 2000 weltweit auszurotten. Das misslang. Vielleicht gelingt es 25 Jahre später?  Biologisch interessant dabei, dass jetzt nach weitgehender Zurückdrängung der Polio auf wenige Länder es neuerlich eine Diskussion gibt, mit welchem Impfstoff die vollständige Eradikation des Poliovirus zu erreichen sei. Der Lebendimpfstoff verursacht gelegentlich eine milde Erkrankung, die „Impfpolio“. Der Impfstoff wurde deshalb in den Ländern, wo es die Polio nicht mehr gab, durch die IPV ersetzt. In Afrika entwickelte sich die „Impfpolio“ durch Erwerb von zusätzlichen Mutationen („Rückmutationen“) in eine schwerere Impfpolio (wird im gesamten Kontinent auf 1000 Fälle geschätzt), sodass einige afrikanische Länder ebenfalls auf IPV umstellten. In wenigen Jahren wird es vermutlich nur mehr IPV geben.

In Pakistan und Afghanistan befinden sich die letzten endemischen Nester von Polio. Der größte Gegner in der Ausrottung der Polio ist die ablehnende Einstellung der dortigen Bevölkerung, die unter maßgeblichem Einfluss der Taliban steht. Die Taliban haben sehr öffentlichkeitswirksam mehr als 70 Personen des Impfpersonals ermordet (Ähnliches geschah in Nigeria). Öl ins Feuer dieses Konfliktes goss der Weg der Ausforschung Bin Ladens. Die CIA suchte die Kinder von Bin Laden über die DNA in Impfnadeln.

Der „Cutter Incident“  war Auslöser, die Herstellung von Impfungen und die Zulassung von Impfungen strenger zu kontrollieren und dafür eigene Organe in Behörden schafften. Analog dazu sehe ich die Institutionalisierung von Ethikkomitees in den 70-er Jahren als Folge der Tuskegee-Studie. In dieser Studie wurden Syphiliskranken (Afroamerikaner aus den Südstaaten) Penicillin vorenthalten. Diese Studie wurde 1972 abgebrochen, aber erst 1997 erfolgte bei überlebenden Betroffenen eine offizielle Entschuldigung durch US-Präsident Clinton. Folgen dieser Studie waren Reformen in der Organisation von klinischen Studien (Einführung des informed consent). Das lässt mich noch ein wenig mehr abschweifen. Der spätere Präsident Franklin D Roosevelt erkrankte 1921 an Polio. Zeitlebens  versuchte er die seit damals bestehende Lähmung der Beine in der Öffentlichkeit zu kaschieren, er konnte zeitlebens ohne Krücken nicht wirklich gehen. In unseren Breiten wurde lange ein revanchistisches Narrativ gegenüber der Sowjetunion aufrechterhalten, dass nämlich Stalin in Jalta Roosevelt wegen seiner „Syphilis“ über den Tisch gehoben habe. Wie absurd, seine Polio als Syphilis zu verkaufen, um noch ein Ezzerl Stigmatisierung obenauf zu legen.

Der Erreger der Pocken (Pockenvirus – Orthopoxvirus variolae alias Variola virus ) konnte nur durch den Menschen weitergegeben werden. Es war deshalb naheliegend, dass eine solche Infektion die erste war und immer noch die einzige ist, die gezielt und mit Erfolg eliminiert werden konnte (in den späten 1970-er Jahren). Pockenviren werden immer noch in Beständen der US- und russischen Armee konserviert. Wissenschaftler rufen weltweit alle paar Jahre in einem Moratorium zur Vernichtung aller Bestände auf.

In Europa war man bis zum 18. Jahrhundert macht- und ratlos gegenüber den Pocken, erst dann sickerte 2000 Jahre altes Wissen aus Fern- und Nahost langsam nach Europa. Mary Wortley Montagu  (Ehefrau des britischen Botschafters in Konstantinopel) ließ 1717 öffentlichkeitswirksam ihre eigenen Kinder „inokulieren“. Auch Kaiserin Maria Theresia richtete am Rennweg ein „Inokulationshaus“ ein. Die „Inokulation“ oder „Variolation“  war eine Infektion mit vermuteten abgeschwächten menschlichen Pockenviren und barg Risiken in sich. Die Todesrate durch die Inokulationen wurde auf 0,5–3 Prozent geschätzt, gegenüber der Todesrate der Pocken von 10–30 Prozent. Zur Inokulation ritzte man die Haut ein und brachte den Impfstoff, d.h. den Pustelinhalt von erkrankten Menschen) in die Wunde ein, mit gegabelten Nadeln oder zuletzt Impfpistolen.

Ende des 18. Jahrhunderts machte der englische Arzt Edward Jenner eine neue Methode bekannt: die Vakzination, die Impfung mit Kuhpocken-Viren (lat. vacca = Kuh), die für den Menschen weniger Risiken birgt, da Kuhpocken für Menschen ungefährlich sind. Außerhalb Englands führte als Erster Paskal Joseph Ferro, ein niederösterreichischer Arzt, Impfungen nach dieser Methode durch, unter anderem an seinen eigenen Kindern. Diese „englische Methode“ fand in Österreich rasch Verbreitung. 1803 wurde die Inokulation schließlich verboten, nur noch die Vakzination war erlaubt. Andreas Hofer schloss in seine Revolte gegen die Moderne auch die Ablehnung der Pockenimpfung ein. In seiner kurzen Herrschaft über Tirol verbot er die Pockenimpfung. Sein Berater, der Kapuzinerpater Haspinger, begründete das so: dadurch solle Tiroler Seelen „bayerisches Denken“ eingeimpft werden. (Man erinnert sich: Bill Gates impft uns bei der Covid Impfung böse Mikrochips ein.) Andreas Hofer und seine „Mannen“ polarisieren und spalten die öffentliche Meinung bis zum heutigen Tag. Vielen gilt Andreas Hofer nach wie vor als beispielgebend. Andere vergleichen ihn und seine Entourage mit den Taliban. Das ist für einen Epidemiologen, siehe oben, gar nicht so weit hergeholt. Wie absurd, dass bei Demonstrationen in Innsbruck gegen die „Corona Diktatur“ Parolen und Bildnisse Andreas Hofer‘ ausgegeben wurden!

Sehr interessant ist auch, wie unterschiedlich die Medizingeschichte die Ereignisse vor der Etablierung der abgeschwächten Lebendimpfung durch Edward Jenner interpretiert. Einerseits wird auf Vorarbeiten durch den Chirurgen John Fewster im ländlichen England hingewiesen, der ein eifriger Inokulierer war und dabei beobachtete, dass bestimmte Personen auf die Inokulationen nicht reagierten. Eher so nebenbei realisierte er, dass die Nicht-Reagierer Personen waren, die nie die echten Pocken hatten, jedoch die relativ harmlosen Kuhpocken. Er maß dieser Erkenntnis keine große Bedeutung zu, da er die Auflassung vertrat, dass das Inokulieren ausreichend sei, und es deshalb nicht lohne, mit Kuhpocken zu inokulieren (= vakzinieren). Er erzählte davon bei einer Abendveranstaltung, bei der auch Edward Jenner zugegen war. Jenner behauptete nie, dass er die Pockenimpfung erfunden hat. Die zunehmenden „Inokulationen“ in England gaben zu vielfältigen Diskussionen Anlass, nährten vielleicht auch das Volksmärchen, dass Melkerinnen  (Milchmädchen – milkmaids) mit ihrem „makellosen Teint“ und ihrer „legendenumwobenen Schönheit“  vor den Pocken geschützt seien.

Einer, der das glaubte war Benjamin Jesty, ein Farmer, der 1774, also mehr als zwei Jahrzehnte vor Edward Jenner, seine Frau und zwei seiner Söhne mit Sekret aus Kuhpockenläsionen vom Euter einer Kuh „vakzinierte“. 1805 wurde er nach London in ein honorables Impfinstitut eingeladen, wo sein ältester Sohn Robert öffentlich mit echten Pockensekreten inokuliert wurde. Er reagierte nicht, das „Experiment“ wurde von 12 öffentlichen Untersuchern bestätigt, das Resultat in einem wissenschaftlichen Journal publiziert (Edinburgh Medical and Surgical Journal). Ein Porträt Jestys wurde in Auftrag gegeben, durch Michael William Sharp vollendet und im Institut aufgehängt, hier das Porträt.  

Benjamin Jesty

Es war ein mühsamer und langer Weg von den jahrtausendealten Inokulationen bis zu den mRNA Impfstoffen. Inzwischen ist die Palette an Impfstoffen sehr vielfältig. Ein besonderer Erfolg der letzten drei Jahrzehnte war die Herstellung von konjugierten Impfstoffen (lateinisch conjugatio ‚Vereinigung‘) – insbesondere gegen bakterielle Infektionen –, in welchen das Antigen, bestehend beispielsweise aus Teilen der Bakterienhülle (Kapselpolysacchariden, also komplexe Zuckermoleküle) eines Krankheitserregers, an ein Eiweiß (Protein) gebunden wird und als solches Konjugat vorliegt. Konjugierte Impfstoffe vermögen eine stärkere und länger anhaltende Immunantwort zu erzeugen als unkonjugiertes Antigen. Körperfremde Polysaccharide (Bakterienhülle) lösen im Körper generell eine schwächere Immunantwort aus, insbesondere keine Antwort von T-Zellen. Als Folge davon kommt es zu keiner Bildung von Memory B Zellen, die bei einem neuerlichen Kontakt die Antikörperproduktion anwerfen.  Polysaccharide können aber als T-Zell-unabhängige Antigene sehr wohl B-Zellen aktivieren, die Antikörper produzieren. Durch die kurze biologische Halbwertszeit der gebildeten Antikörper entsteht aber kaum eine Langzeitimmunität. Die kann nur durch eine adaptive (humorale und zelluläre) Immunantwort hervorgerufen werden. Um die dafür nötige Beteiligung (Hilfe) der T-Zellen zu bewirken, muss das Antigen ein Protein oder Proteinfragment sein, welches von sogenannten „antigenpräsentierenden Zellen“ auf deren MHC-II Molekülen auf der Zelloberfläche den T-Helferzellen dargeboten („präsentiert“) wird. Die wiederum setzen dann die Bildung von Antikörpern und – wichtig – Memory B Zellen in Gang.

Genau deshalb können also die konjugierte Polysaccharid-Protein Impfstoffe eine solche adaptive Immunantwort mit Antikörpern und (Memory) B Zellen machen. Konjugatimpfstoffe sind die Hämophilus influenzae b- und die Meningokokken-Vakzine. Den Pneumokokkenimpfstoff gibt es als 13-valenten Konjugatimpfstoff und in einer 23-valenten nicht-konjugierten Variante. Bei Pneumokokken wird empfohlen, zuerst die starke Immunantwort mit dem konjugierten Impfstoff zu erwerben und dann nach einem Jahr ( oder später) den 23-valenten (also „mehrvalenten“) Impfstoff zu verwenden.

Die Schlüsselsubstanz in jedem Impfstoff ist jedoch Vertrauen, so Barry Bloom, einer der führenden Immunologen zu Impfungen und globaler Gesundheit. Was dazu notwendig ist? Klartext, Ehrlichkeit, Augenhöhe. Zum Beispiel, wenn man über schwerwiegende Nebenwirkungen von Impfungen spricht. Insgesamt sind die selten, am häufigsten, weil bei allen Impfungen vorkommend, sind schwere allergische Reaktionen (Anaphylaxien), die etwa ein- bis zweimal pro Million verabreichter Impfung auftreten können.  Menschen mit bekannten Allergien (Eier, Latex) sollten Impfungen, die Spuren davon als Übrigbleibsel vom Herstellungsprozess beinhalten, vermeiden, obwohl die meisten Anaphylaxie-Zwischenfälle nicht berechenbar sind. Impfungen bei Personen mit erhöhtem Risiko auf schwere allergische Reaktionen bei Impfungen sind kein Ausschließungsgrund, entsprechende Sicherheitsbedingungen sollten dann aber  eine Selbstverständlichkeit sein. „Impfstoffspezifische Komplikationen“ sind so selten, dass sie typischerweise selbst durch große Studien nicht erfasst werden, eben weil sie noch seltener auftreten. Dazu benötigt es ein Überwachungssystem, die „Pharmakovigilanz“, die auch jetzt bei den Impfstoffen gegen Covid recht gut funktionierten. So gut jedenfalls, dass Vertrauen berechtigt ist.

Das Krankheitsbild Thrombose mit Thrombozytopenie Syndrom (TTS) umfasst häufig bis deutlich mehrheitlich auch eine Sinusvenenthrombose. Das globale Risiko für TTS liegt bei 1:100 000, bei den Jüngeren jedoch um 1:50 000. Der Ausschuss für Humanarzneimittel (englisch Committee for Medicinal Products for Human Use, CHMP) hat auch eine Risikobewertung für den Impfstoff von AstraZeneca vorgenommen. Das Risiko für Krankenhausaufnahmen, für eine Aufnahme auf einer Intensivstation und für Tod durch Covid-19 in den nächsten 4 Monaten bei unterschiedlichen Infektionsgeschehen für die unterschiedlichen Altersgruppen wurde dem sehr seltenen Auftreten eines TTS gegenüber gestellt, und zwar jeweils für 100 000 Geimpfte  . TTS kommt nicht „out of the blue“. Es kündigt sich durch abnormal lange oder erst nach ein paar Tagen (4-20) entstandenen Impfreaktionen an und kann bei schneller Diagnose therapeutisch gut abgefangen werden.

Remember, with this virus — humility. Stay flexible. Respond to new data. Keep on vaccinating.

P.S.: Am 18. Mai wurde der Welt-AIDS-Impfstofftag (auch HIV-Impfstoff-Aufklärungstag) begangen. Markiert den Tag, an dem auf die weiterhin dringende Notwendigkeit eines Impfstoffs zur Verhinderung von HIV-Infektionen und AIDS aufmerksam gemacht wird. Es entbehrt nicht einer gewissen Komik, dass jetzt einigen die Impfung gegen Covid zu schnell gekommen ist, während besonders Kritische das Fehlen einer Impfung gegen HIV den Pharmafirmen vorwerfen, weil die lieber das große Geschäft mit den Medikamenten machen wollen. Wie absurd sich manche doch die Welt zusammenbasteln.« R.Z.

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Distance, hands, masks, be considerate!

Ihr Armin Thurnher