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Furcht vor neuer Technologie Verändert der mRNA-Impfstoff unser Erbgut?

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Das menschliche Erbgut ist in Form eines Doppelstrangs DNA gespeichert. Die RNA von Sars-CoV-2 besteht nur aus einem Strang - und weist noch weitere Unterschiede auf.

(Foto: imago/Science Photo Library)

Die Impfstoffe von Biontech/Pfizer und Moderna gelten als wirksame Mittel gegen Sars-CoV-2. Beide basieren auf der mRNA-Technologie, bei der genetisches Material in menschliche Zellen geschleust wird. Könnte das menschliche Erbgut dadurch verändert werden? Ein Faktencheck.

Es scheint zu schön um wahr zu sein: Eine revolutionäre Biotechnologie könnte die Menschheit vor dem Coronavirus retten. Der mittlerweile in der Europäischen Union und zahlreichen weiteren Länder zugelassene Impfstoff von Biontech/Pfizer nutzt sogenannte mRNA. Zuvor gab es noch keinen zugelassenen Impfstoff dieser Art weltweit. Das Vakzin wurde nicht nur in Rekordzeit entwickelt, sondern weist mit mehr als 90 Prozent eine so hohe Wirksamkeit auf, wie sie viele Wissenschaftler nicht erwartet hatten. Auch das ebenfalls hochwirksame Konkurrenzprodukt von Moderna basiert auf mRNA.

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Die Abkürzung mRNA steht für messenger-Ribonukleinsäure, die auch als Boten-RNA bezeichnet wird. mRNA-Impfstoffe bestehen aus der genetischen Information für einen oder mehrere bestimmte Bestandteile der Viren, im Fall des Coronavirus ist es das Spike-Protein oder Teile davon. Bei der Impfung werden diese Erbinformationen in die menschlichen Zellen eingeschleust. Ist die mRNA in den menschlichen Zellen angekommen, können diese dank des darauf gespeicherten Plans das Virus-Protein nachbauen und dem Immunsystem präsentieren. Dadurch wird eine Immunantwort ausgelöst und der Geimpfte hat schließlich ein sehr geringes Risiko, an Covid-19 zu erkranken.

Doch die Tatsache, dass es sich etwa bei BNT162b2 von Biontech/Pfizer um einen genetischen Impfstoff handelt, löst bei manchem Unbehagen aus. In sozialen Netzwerken kursieren Befürchtungen, die mRNA aus dem Impfstoff könnte das menschliche Erbgut, das als DNA im Zellkernen schlummert, verändern. Von manchen Impfgegnern wird das mRNA-Impfen sogar mit der gentechnischen Veränderung von Pflanzen verglichen.

Klaus Cichutek, der Präsident des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI), das für die Sicherheit von Impfstoffen zuständig ist, hatte in diesem Zusammenhang bereits vor "Angstmache" durch Impfgegner gewarnt. "Warnungen vor Erbgutschäden sind falsch und verursachen unbegründete Ängste", sagte Cichutek im Gespräch mit der "Neuen Osnabrücker Zeitung". Befürchtungen, die neuen mRNA-Impfstoffe könnten das Erbmaterial des Menschen verändern, entsprächen "nicht dem wissenschaftlichen Erkenntnisstand".

Aber worauf basiert diese Einschätzung? Eine Übersicht über die wichtigsten Punkte:

mRNA kommt nicht mit menschlicher DNA in Kontakt

Ein wichtiger Punkt: Alles, worauf es bei der Impfung ankommt, geschieht zwar in der Zelle, aber hat mit dem Zellkern nichts zu tun - nur dort befindet sich jedoch das menschliche Genom, gespeichert in Form von DNA. "Die mRNA hat (...) kaum eine Möglichkeit, zur DNA zu gelangen, die ja isoliert im Zellkern liegt", erklärte der Impfstoffforscher Carlos Guzmán vom Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung gegenüber der "Zeit". Innerhalb der Zelle kommen die mRNA des Impfstoffs und die DNA des Genoms also gar nicht miteinander in Kontakt.

mRNA und DNA haben unterschiedliche chemische Strukturen

Es gibt noch ein weiteres Ausschlusskriterium: "Eine Integration von RNA in DNA ist unter anderem aufgrund der unterschiedlichen chemischen Struktur nicht möglich", schreibt das PEI. Die beiden Biomoleküle passen aufgrund der chemischen Unterschiede nicht zusammen und können keine Ketten bilden. Die wichtigsten Abweichungen: DNA besteht aus einem Doppelstrang, RNA aus einem Einzelstrang. Beide verwenden zudem unterschiedliche Zuckermoleküle als Gerüst. Auch unterscheiden sich RNA und DNA in einer der jeweils vier organischen Basen, welche die "Sprossen" der wie Leitern aussehenden Biomoleküle bilden.

mRNA kann in DNA umgewandelt werden - aber nicht so einfach

Doch könnte die mRNA nicht auch in DNA umgewandelt und dann ins Erbgut integriert werden? Tatsächlich ist eine Umwandlung möglich - das machen etwa Viren wie der Aids-Erreger HIV, der sein RNA-Erbgut in DNA umschreibt. Dafür nutzt das Virus ein Enzym mit dem Namen Reverse Transkriptase, welches es mitbringt. Denn dieses ist in menschlichen Zellen nicht vorhanden. "Es gibt auch keinen Hinweis darauf, dass die von den Körperzellen nach der Impfung aufgenommene mRNA in DNA umgeschrieben wird", schreibt das PEI.

Aber zeigt eine neue Studie aus den USA nicht, dass es eben doch geht?

Einer noch nicht unabhängig überprüften Studie von Forschern um Rudolf Jaenisch vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge zufolge könnten in sehr seltenen Fällen kleine Schnipsel des Coronavirus-Erbguts tatsächlich in das menschliche Erbgut eingebaut werden. Die Forscher konnten dies im Labor unter sehr speziellen Bedingungen belegen. Laut veröffentlichter Sequenzdaten infizierter Menschen gebe es zudem Hinweise, so die Studie, dass dies außerhalb des Labors bereits geschehen sei - möglicherweise, wenn Menschen gleichzeitig mit Sars-CoV-2 und HIV infiziert waren. Denn das HI-Virus bringt das nötige Enzym mit, welches RNA in DNA umschreiben kann. "Völlig ausgeschlossen wird jedoch sein, dass der RNA-Impfstoff in DNA umgeschrieben und integriert wird", kommentierte Joachim Denner vom Robert-Koch-Institut die Arbeit der US-Forscher.

mRNA ist ein natürlicher Bestandteil der menschlichen Zelle

Die in den Impfstoffen enthaltene mRNA ist kein Fremdstoff, sondern etwas, was in menschlichen Zellen permanent zum Einsatz kommt. Sie ist auch für die Produktion anderer Proteine entscheidend - dafür wird ein Teil der DNA im Zellkern abgelesen und in Form der Boten-RNA zu den Protein-Fabriken der Zelle geschickt. Da die mRNA nur eine Botenfunktion hat, wird sie jedoch wieder schnell abgebaut. Das geschieht sogar so schnell, dass man lange daran zweifelte, ob mRNA überhaupt medizinisch eingesetzt werden kann.

Auch das Virus arbeitet mit mRNA

Der mRNA-Impfstoff ahmt nur nach, was das Virus auch selbst tun würde: Wenn Sars-CoV-2 in die Zelle eindringt, wird seine als RNA gespeicherte Erbinformation (Coronaviren sind RNA-Viren) ebenfalls an die Protein-Fabriken der Zellen weitergeleitet, wo dann die Bestandteile des Virus nachgebaut werden. Darunter auch das erwähnte Spike-Protein, dessen Bauplan im mRNA-Impfstoff steckt. Auch andere Viren, wie Erkältungsviren, nutzen dasselbe Prinzip.

Es gibt bereits Erfahrungen mit mRNA-Impfstoffen

Zwar ist der Biontech-Impfstoff BNT162b2 der erste mRNA-Impfstoff, der zugelassen wurde. Aber bereits seit rund drei Jahrzehnten wird am therapeutischen Einsatz von mRNA geforscht. In der Vergangenheit wurden auch bereits mRNA-Impfstoffe entwickelt, die auch schon in klinischen Studien untersucht wurden. Das Tübinger Unternehmen Curevac etwa hatte zuvor bereits einen mRNA-basierten Tollwut-Impfstoff an Menschen getestet.

mRNA-Impfstoffe haben Vorteile gegenüber DNA-Impfstoffen

Es gibt allerdings auch Impfstoffe, die nicht auf mRNA, sondern auf DNA basieren - und bei diesen wird ein zufälliger Einbau in das Erbgut der menschlichen Zelle tatsächlich als "potenzielles Sicherheitsrisiko" gewertet, wie es im Arzneimittelverzeichnis Gelbe Liste steht. Aber dass eben dies bei der mRNA nicht geschehen kann, bewerteten die Forscher Deborah Fuller und Peter Berglund als "komparativen Vorteil der mRNA (im Hinblick auf DNA-Impfstoffe)", wie sie in ihrer im Juni veröffentlichten Studie zu mRNA-Impfstoffen schreiben.

Fazit: "Es besteht keine Gefahr einer Integration von mRNA in das humane Genom", urteilt das PEI. Das bedeutet jedoch nicht, dass mRNA-Impfstoffe generell keine Risiken bergen. Zwar geht aus den bisherigen Studien hervor, dass die Impfstoffe gut vertragen werden. Als Nebenwirkungen traten bei einem Teil der geimpften Probanden nach Angaben der Unternehmen etwa Müdigkeit, Kopf- und Gelenkschmerzen sowie Rötungen an der Einstichstelle auf. Vergleichbare Reaktionen sind aber auch von anderen Impfstoffen bekannt und auch ein Zeichen dafür, dass der Impfstoff macht, was er soll: Das Immunsystem auf Trab bringen. Was bisher fehlt, sind jedoch Informationen über seltene, möglicherweise auch schwere Nebenwirkungen, da diese erst nach Impfung vieler Menschen und längerer Beobachtungszeit offensichtlich werden.

Bei diesem Artikel handelt es sich um eine aktualisierte Version einer Fassung, die bereits am 03. Dezember 2020 erstmals auf ntv.de erschienen ist.

Quelle: ntv.de