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Bald schon Corona-Impfung per Pflaster?

Im Zuge der Pandemie wird stetig und intensiv an neuen Methoden geforscht, vor Covid-19 zu schützen und eine Erkrankung damit zu heilen. Neben bahnbrechenden Erfindungen wie mRNA-Impfstoffen, Corona-Medikamenten oder diversen Testmöglichkeiten wird gerade eine Corona-Impfung per Pflaster entwickelt. Wir möchten mehr über die vielversprechende Impf-Variante erfahren.

Wer forscht am Impf-Pflaster?

Die Forscher:innen, die an einem Impf-Pflaster arbeiten, sind unter anderem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der US-amerikanischen Stanford University, der University of North Carolina und der australischen University of Queensland. Die Pflaster sollen mit einem 3D-Drucker hergestellt werden. Das hat den Vorteil, dass die Pflaster schnell produziert werden können. In Zukunft ist nicht nur eine Impfung gegen das Coronavirus damit denkbar. Auch vor Influenza, Masern oder Hepatitis könnte sie zukünftig schützen.

Wie wirkt das Pflaster?

Die Art und Weise, mit einem Pflaster eine Impfung zu verabreichen, klingt vielversprechend. Laut Forschergruppe soll die Pflaster-Impfung nicht schmerzhaft sein und sogar zehnmal wirksamer sein als eine Impfung per Spritze. Das Polymer-Pflaster hat nur eine Fläche von einem Quadratzentimeter und über 5000 mikroskopisch kleine Stacheln, die mit dem Impfstoff beschichtet sind und durch die die Impfung stattfindet. Diese seien so klein, dass man sie nicht sehe und kaum spüre, so der Virologe David Muller der australischen University of Queensland. Laut ihm fühle sich das Applizieren des Pflasters an wie ein “Schnipser auf die Haut”

Das Pflaster kann man sich ganz einfach aufkleben und nach der erfolgreichen Impfung einfach wieder abziehen. Normalerweise wird eine Impfung per Spritze in die Muskeln gespritzt, doch dort liegen im Vergleich zur Pflaster-Impfung nur wenige Immunzellen, die für die Reaktion auf den Impfstoff erforderlich sind. Ein weiterer positiver Effekt laut Forscher:innen der Universität Queensland ist, dass die mikroskopisch kleinen Stacheln dazu führen, dass die Haut darunter abstirbt, sodass der Körper in Alarmbereitschaft gerät und eine größere Immunreaktion ausgelöst werde.

Versuchsergebnisse

Die an Mäusen durchgeführten Versuche mit den neuen Pflastern zeigten laut den US-amerikanischen Forscher:innen im Fachmagazin “Proceedings of the National Academy of Sciences” sogar eine deutlich bessere Wirksamkeit als Impfungen durch Spritzen. Begründet wird dies mit der Tatsache, dass der Impfstoff durch die Mikronadeln direkt in die Haut injiziert wird, wo zahlreiche Immunzellen säßen, die daraufhin sofort reagieren würden. 

Bei den Mäusen, die das Pflaster zwei Minuten trugen, habe das Pflaster eine erhebliche T-Zell- und Antigen-spezifische Antikörperantwort hervorgerufen. Diese soll eine zehnfach stärkere Wirkung haben als eine Impfung durch eine Spritze. Das hätte zur Folge, dass eine geringere Dosis eines Impfstoffs verwendet werden kann, die eine ähnlich gute Immunantwort auslösen, wie die bisherig dosierten Impfungen.

Auch bei den Wissenschaftler:innen der University of Queensland in Australien konnten positive Ergebnisse in der Fachzeitschrift “Science Advances” veröffentlicht werden. Ihr Subunit-Impfstoff wird derzeit noch HexaPro genannt. Dieser reproduziert das Covid-19 spezifische Spike-Protein. Das Immunsystem der Mäuse produzierte auch in der Lunge eine hohe Anzahl an neutralisierenden Antikörpern – dies sei bei Covid-19 wichtig, so Muller. Ihm zufolge überträfen die Ergebnisse der Pflaster-Impfung die der Impfung per Nadel bei Weitem.

Hoffnungsträger Pflaster-Impfung

Nicht nur ist weniger Impfstoff für eine ähnlich starke Immunisierung nötig, sondern die Pflaster-Impfung sei auch ohne Kühlung lange haltbar. Der Impfstoff HexaPro, der trocken auf das Pflaster aufgebracht wird, kann bei 25 Grad Celsius einen Monat lang gelagert werden. Bei 40 Grad Celsius ist er noch eine Woche lang stabil. Die Lagerung von BioNTech/Pfizer und Moderna Impfstoffen braucht hier wesentlich mehr Logistik, denn die Vakzine können nur einige Stunden bei Raumtemperatur gelagert werden. Dieser Fortschritt kann demnach auch in den sogenannten “Entwicklungsländern” gut genutzt werden, da die Impfstoffe nicht von Kühlketten abhängig sind.

Auch sei die Applikation des Pflasters so einfach, dass keine ausgebildeten Fachkräfte für eine Impfung benötigt werden. Das heißt, mit der zügigen Herstellung per 3D-Drucker könnte man weltweit schnell auf Pandemien reagieren. Die Impfung ist damit sehr “niederschwellig” und wäre für alle gut erreichbar.

Der Professor für Ingenieurwissenschaften in Pittsburgh, Burak Ozdoganlar, betont: „Eine kleinere Menge Impfstoff, präzise auf die Haut aufgetragen, kann eine ähnliche Immunreaktion hervorrufen wie eine intramuskuläre Injektion“. Das würde Ressourcen in Zeiten knapper Impfstoffe schonen

Vorteil für Menschen mit Angst vor Spritzen

Die Pandemie hat gezeigt, dass viele Menschen sich aus Angst vor der Spritze nicht impfen lassen möchten. Die Angst vor der Kanüle einer Spritze nennt man auch Trypanophobie. Die Oberärztin Angelika Erhardt vom Münchner Max-Planck-Institut für Psychiatrie bietet erwachsenen Betroffenen zum Beispiel ein verhaltenstherapeutisches Kurzprogramm an, um sich doch impfen lassen zu können.

Auch für Kinder dürfte die neue Weise der Immunisierung deutlich angenehmer sein. Erst ab einem Alter von fünf Jahren entwickle sich eine Angst vor Spritzen, so die Kinderärztin Monika Niehaus vom Berufsverband der Kinder- und Jugendärzte. Bis dahin hilft den Kleinkindern Ablenkung, ein Betäubungspflaster und eine Vertrauensbasis zu Kinderärztin und Kinderarzt. Auch eine Hypnosetherapie für ist denkbar.

Doch mit der Entwicklung des Pflasters erhofft sich Joseph M. DeSimone, Professor für Translationale Medizin und Chemieingenieurwesen an der Stanford University, “die Grundlage für eine noch schnellere globale Entwicklung von Impfstoffen in niedrigeren Dosen auf schmerz- und angstfreie Weise zu schaffen”.

Wann wird die Pflaster-Impfung auf dem Markt sein?

Bisher werden Pflaster schon dafür genutzt, um Betäubungsmittel oder Hormone zu verabreichen. Pflaster mit Impfstoffen sind allerdings noch nicht zugelassen. Bis die Pflaster auf den Markt kommen, wird es wohl noch etwas dauern.

Und auch an der Technik, Pflaster mit Mikroinjektionsnadeln herzustellen, wird schon länger geforscht. Durch die besser werdende Technik der 3D-Drucker können laut DeSimone die empfindlichen und fragilen Spitzen der Nadeln exakt und kostengünstig hergestellt werden. Anders als bei anderen Techniken würde durch den 3D-Druck die Nadelschärfe der Pflaster durchgehend konstant scharf bleiben.

Zunächst sollen laut US-amerikanischem Forscherteam mRNA-Impfstoffe gegen das Corona-Virus auf das Pflaster übertragen werden. Danach seien in den nächsten Jahren klinische Studien an Menschen geplant.

Bei dem australischen Unternehmen Vaxxas ist die Entwicklung aktuell am weitesten Fortgeschritten. Sie planen Versuche an Menschen ab April 2022.

Auch das US-amerikanische Unternehmen Vaxess aus Massachusetts möchte im Sommer 2022 klinische Studien an 2000 bis 3000 Menschen durchführen. Eine der größten Herausforderung sei, dass aktuell noch kein Hersteller große Mengen der Pflaster herstellen könne. Doch der Vaxess-Geschäftsführer Michael Schrader sehe die Pandemie als Anlass zu einer radikalen Veränderung der Art und Weise der globalen Impfstoffverteilung im nächsten Jahrzehnt.