Ein modifizierter Impfstoff gibt Hoffnung, dass die Ausrottung der Krankheit näher ist als je zuvor
Mitte 2017 lebten zwei Gruppen von jeweils 15 Fremden 28 Tage lang in einem Ring von Schiffscontainern zusammen, die auf dem Parkplatz des Universitätsklinikums Antwerpen in Belgien aufgestellt waren. Sie hatten Zugang zu Büchern und Filmen, einem kleinen Hof für Grillabende, einer gemeinsamen Küche und einem Esszimmer sowie einem Fitnessraum - alles hinter sicheren Schleusentüren und unter Aufsicht von Personal in Schutzkitteln.
Was sich wie ein Reality-TV- oder Science-Fiction-Szenario anhört, war in Wirklichkeit eine bemerkenswerte klinische Studie über die neueste Waffe im Kampf gegen die Kinderlähmung - ein überarbeiteter Impfstoff, der so genannte neuartige orale Polio-Impfstoff Typ 2 (nOPV2). Mit der Studie sollte untersucht werden, ob die geänderte Formel, die erste größere Aktualisierung des Polioimpfstoffs seit etwa sechs Jahrzehnten, dazu beitragen könnte, Ausbrüche von aus dem Impfstoff stammenden Polioviren, auch bekannt als Poliovirus-Varianten, zu verhindern. Solche Fälle treten in seltenen Fällen auf, wenn das in den Polio-Schluckimpfstoffen enthaltene lebende, aber abgeschwächte Virus in Gebieten mit geringer Durchimpfung zirkuliert und zu einer gefährlichen Form mutiert, die Menschen infizieren kann, die nicht vollständig geimpft wurden.
Diese Ausbrüche des Poliovirus haben sich in den letzten zwei Jahrzehnten als erheblicher Stolperstein in den Bemühungen von Rotary und seinen Partnern in der Global Polio Eradication Initiative (GPEI) um die Krankheit auszurotten erwiesen. Die Ausbrüche unterscheiden sich von denen, die durch das Polio-Wildvirus ausgelöst werden, das seit Jahrtausenden auf natürliche Weise in der Umwelt zirkuliert und nur noch in zwei Ländern, Afghanistan und Pakistan, endemisch ist. Das Ergebnis ist jedoch dasselbe - in beiden Fällen kann das Virus in seltenen Fällen zu Lähmungen führen.
2011 fragten sich Mitarbeiter des GPEI-Partners Bill & Melinda Gates Foundation, ob das Lebendvirus im herkömmlichen Schluckimpfstoff so verändert werden könnte, dass seine Mutationsfähigkeit eingeschränkt wird. "Die erste Herausforderung war rein wissenschaftlicher Natur", sagt Ananda Bandyopadhyay, stellvertretender Direktor des Polio-Teams bei der Gates Foundation, die das Projekt finanziert und geleitet hat. "Wie kann man den Impfstoff genetisch stabiler machen, ohne seine Immunogenität [Fähigkeit, eine Immunreaktion hervorzurufen] zu beeinträchtigen? Das war wirklich eine große Herausforderung."
Selbst dann müssten die Forscher noch herausfinden, wie sie die Idee testen könnten. Jeder Versuch würde eine strikte Isolierung der Studienteilnehmer erfordern. Auf einer Tagung in Brüssel im Jahr 2015 stellte Bandyopadhyay Pierre Van Damme, dem Direktor des Zentrums für die Bewertung von Impfungen an der Universität Antwerpen, die kühne Idee vor. "Wir mussten sehr kreativ sein", sagt Ilse De Coster, die zusammen mit Van Damme das Team für die klinische Studie in Belgien leiten sollte, "denn zu diesem Zeitpunkt hatten wir keine Einrichtung, die für die Isolierung entwickelt worden war."
In Poliopolis, einem eigens errichteten Containerdorf in Antwerpen, Belgien, mussten die Teilnehmer der nOPV2-Impfstoffstudie 28 Tage lang zusammenleben, abgeschottet von der Außenwelt. "Es war surreal", sagt Caro Bouten, eine Freiwillige aus den Niederlanden, deren Tante an Polio erkrankt war.
Universität Antwerpen
Sie zogen in Erwägung, die Studienteilnehmer in abgelegenen Ferienorten oder in leerstehenden Zentren für die Unterbringung von Asylbewerbern unterzubringen, und entschieden sich schließlich für die Idee eines eigens errichteten modularen Containerdorfs, das Van Dammes Frau Poliopolis nannte. Die Wissenschaftler des Zentrums hatten bereits mehr als 500 Impfstoffversuche durchgeführt, verfügten aber nur über wenig Erfahrung mit der Kinderlähmung (Polio), die in dem Land dank der routinemäßigen Impfungen schon lange kein Thema mehr ist.
In weiten Teilen der entwickelten Welt ist Polio eine ferne Erinnerung. Längst vorbei sind die Zeiten der sommerlichen Schrecken in Europa und Nordamerika in den 1940er und 1950er Jahren, als Kinder mit einer vermeintlich leichten Grippe ins Bett gingen, um dann gummibeinig und fiebernd aufzuwachen. Tausende von ihnen waren gelähmt. Einige landeten in der gefürchteten eisernen Lunge, die den Körper bis zum Hals umschloss und ihnen das Atmen erleichterte.
Es gibt keine Heilung für Polio, aber mit der Entwicklung von Impfstoffen in den 1950er Jahren und der anschließenden routinemäßigen Immunisierung wurden 1979 in den Vereinigten Staaten und Belgien die letzten wilden Poliofälle gemeldet. In den folgenden Jahrzehnten wurden Impfkampagnen weltweit durchgeführt, wobei Rotary 1985 PolioPlus ins Leben rief und 1988 zur Gründung der GPEI beitrug. Das Ziel war es, Polio als zweite menschliche Krankheit in der Geschichte auszurotten, nachdem die World Health Organization 1980 die Welt für frei von Pocken erklärt hatte.
1988 lähmte das Polio-Wildvirus täglich Hunderte von Kindern, und in jenem Jahr gab es schätzungsweise 350.000 Polio-Fälle in mehr als 125 Ländern. Seitdem sind die Fälle um 99,9 Prozent zurückgegangen, so dass schätzungsweise 20 Millionen Kinder von Lähmungen verschont geblieben sind. Von Januar bis Anfang August dieses Jahres wurden 14 Fälle von wildem Polio in Pakistan und einer in Afghanistan bestätigt - den beiden letzten Ländern, in denen die Krankheit durchgängig vorkommt. Vier weitere Fälle wurden in Mosambik gemeldet, wo der Ausbruch Ende 2021 in Malawi begann und mit einem Virusstamm in Verbindung gebracht wurde, der in Pakistan zirkulierte.
Diese Fortschritte wären ohne den oralen Polioimpfstoff nicht möglich gewesen. "Er ist ein äußerst wichtiges Instrument, das Millionen von Leben gerettet und Lähmungen verhindert hat", sagt Bandyopadhyay.
Ein Polio-Impfteam besucht im August ein Haus in Karatschi, Pakistan. Mehr als 60 Prozent der Impfhelfer im Land sind Frauen. Sie helfen dabei, Vertrauen aufzubauen und Mütter davon zu überzeugen, ihre Kinder impfen zu lassen.
Khaula Jamil
Der orale Polioimpfstoff (OPV) wurde in den späten 1950er Jahren von dem Arzt Albert Sabin entwickelt. Er wurde zum bevorzugten Impfstoff für die Ausrottung der Kinderlähmung, weil er sicher, kostengünstig und einfach zu verabreichen ist und weil sich das lebende, aber abgeschwächte Impfvirus im Darm repliziert und eine starke Immunität im Darm erzeugt. Infolgedessen können geimpfte Kinder das abgeschwächte Impfvirus mehrere Wochen lang in ihrem Stuhl ausscheiden. In Gegenden mit schlechten sanitären Verhältnissen verbreitet sich das abgeschwächte Virus und stimuliert eine Immunreaktion bei ungeimpften Kindern. Die Fähigkeit des abgeschwächten Virus, sich zu verbreiten, birgt jedoch das Risiko, dass es in Gebieten mit geringer Immunität zu Ausbrüchen von Impfviren oder Varianten kommt.
Bei den meisten Varianten handelt es sich um Polioviren vom Typ 2, einem der beiden Stämme, die in der freien Natur ausgerottet wurden. Die Zahl der Kinder, die durch das Poliovirus vom Typ 2 gelähmt sind, stieg von zwei im Jahr 2016 auf mehr als 1.000 auf dem Höhepunkt im Jahr 2020, verteilt auf zwei Dutzend Länder, die meisten davon in Afrika. Verschärft wurde die Situation durch einen viermonatigen Stopp der Impfkampagnen während der COVID-19-Pandemie, durch den 80 Millionen Kinder ungeschützt blieben. "Dadurch wurde ein Zeitfenster für die weitere Ausbreitung der Ausbrüche geschaffen", sagt John Vertefeuille, Leiter der Abteilung für die Ausrottung der Kinderlähmung bei den US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention. Die Zahl der Fälle von Polio-Varianten übersteigt inzwischen bei weitem die Zahl der Fälle von wildem Polio, auch wenn sie langsam zurückgeht.
Mit dem bestehenden oralen Polio-Impfstoff, der nur Viren des Typs 2 enthält, konnten die meisten Ausbrüche von Polio-Varianten wirksam gestoppt werden. Dennoch birgt dieser Impfstoff das Risiko, dass das Virus wieder zu einer virulenteren Form mutiert, wenn es in Bevölkerungsgruppen mit geringer Immunität zirkuliert. Bei der Gates-Stiftung kam man zu der Erkenntnis, dass ein neuer oraler Polio-Impfstoff vom Typ 2 benötigt wird, und zwar schnell. "Diese ganze Situation mit den Ausbrüchen des variantenreichen Poliovirus ist eine Herausforderung, aber auch eine Chance für Innovationen", sagt Bandyopadhyay.
Die Stiftung gründete und finanzierte ein wissenschaftliches Konsortium zur Entwicklung des neuen Schluckimpfstoffs, zu dem auch das britische National Institute for Biological Standards and Control und die University of California San Francisco beitrugen. Forscher/innen dieser beiden Einrichtungen veränderten einen Teil des Genoms des alten Typ-2-Impfvirus, um es genetisch stabiler zu machen und gleichzeitig seine Fähigkeit zu bewahren, im Darm eine starke Immunität zu erzeugen. Die Herausforderung bestand jedoch darin, das Virus am Menschen zu testen, ohne eine Ausbreitung in der Umwelt zu riskieren.
"Diese ganze Situation mit den Ausbrüchen des variantenreichen Poliovirus ist eine Herausforderung, aber auch eine Chance für Innovationen"
Das Team von Poliopolis verschwendete keine Zeit. Die 66 Container, die außerhalb der Baustelle vorgefertigt wurden, wurden im April 2017 in nur drei Tagen zusammengebaut und waren einen Monat später betriebsbereit. Insgesamt war weniger als ein halbes Jahr vergangen, seit das Team beschlossen hatte, mit dem Poliopolis-Konzept fortzufahren. Soweit den Forschern bekannt ist, hatte noch nie jemand versucht, eine Containment-Studie in einer so speziell gebauten Anlage und über einen so langen Zeitraum durchzuführen.
Andere Impfstoffversuche, die Eindämmungsmaßnahmen erforderten, wurden in Krankenhäusern und sogar Motels durchgeführt. Da aber geimpfte Personen das abgeschwächte Virus aus dem oralen Polioimpfstoff mehrere Wochen lang in ihrem Stuhl ausscheiden, benötigten die Forscher eine Einrichtung, in der die Abwässer streng eingedämmt, von den öffentlichen Abwassersystemen getrennt gehalten und dekontaminiert werden konnten. Kleidung, Handtücher, Utensilien, nicht gegessene Lebensmittel und alles, was die Teilnehmer anfassten, wurden sicher entsorgt oder mit Chlordioxidgas dekontaminiert. Die Eingänge waren verriegelt, d. h. eine innere Tür konnte erst geöffnet werden, wenn eine äußere verschlossen war.
Poliopolis wurde in nur drei Tagen errichtet. Soweit den Forschern bekannt ist, hatte noch nie jemand eine vergleichbare Studie zur Eindämmung eines Ausbruchs durchgeführt. Die Freiwilligen mussten sich medizinischen und psychologischen Untersuchungen unterziehen, um sicherzustellen, dass sie der Herausforderung gewachsen waren und als Gruppe funktionieren konnten.
Universität Antwerpen
Wegen der langen Zeit, die das Virus weiterhin ausgeschieden werden kann, mussten die Studienteilnehmer mindestens 28 Tage unter Verschluss bleiben. Die Freiwilligen mussten sich einer medizinischen und psychologischen Untersuchung unterziehen, um sicherzustellen, dass sie der Herausforderung gewachsen waren und als Gruppe funktionieren konnten. "Wir hatten zwei Psychologen, die die Probanden untersuchten", sagt De Coster und fügt hinzu, dass die Teilnehmer/innen während der gesamten Studie Zugang zu psychologischer Unterstützung hatten.
Unter den Freiwilligen, von denen die meisten aus den benachbarten Niederlanden stammten, befanden sich eine Hausfrau, ein Student, der seine Masterarbeit abschloss, und ein Berufstätiger, der eine kleine Auszeit nehmen wollte. Trotz gelegentlicher Reibereien über unbedeutende Dinge wie Unordnung in der Küche kamen sie gut miteinander aus. "Wenn man eine Gruppe von Leuten zusammenbringt, gibt es Reibereien, wie bei der Reality-TV-Show Big Brother", erklärt Caro Bouten, eine der Freiwilligen. "Ich habe ein Buch geschrieben, also war es mir egal. Ich ging zurück in mein Zimmer. Ich hatte einen Fokus. Das hat mir geholfen."
Boutens Tante war als Kind an der Kinderlähmung erkrankt. Bis heute hinkt sie und trägt eine Beinschiene. Als Kind wurde sie von ihrer Familie, die sich für ihre Krankheit schämte, in ein Internat abgeschoben. Diese Erinnerungen und ihre Arbeit als Krankenschwester und Beraterin für Flüchtlinge motivierten Caro Bouten zur Teilnahme an der Studie. Wie wichtig sie war, wurde ihr klar, als sie eingeladen wurde, die belgische Königin zu treffen.
NOPV2 wurde im November 2020 von der WHO als erster Impfstoff für den Notfall zugelassen. Der Impfstoff wurde im März 2021 eingeführt, zunächst in Nigeria und Liberia. Bis zur ersten Hälfte des Jahres 2022 wurden mehr als 370 Millionen Dosen in mehr als 20 Ländern verabreicht.
"Es sieht sehr vielversprechend aus, und es sieht so aus, als ob der Impfstoff das tut, was er tun soll: die Immunität in der Bevölkerung steigern und das Risiko einer Übertragung und von neuen Ausbrüchen verringern", sagt Bandyopadhyay.
Ein Polio-Impfer markiert den kleinen Finger eines Kindes, nachdem er es vor einem Haus in Karatschi, Pakistan, geimpft hat. Bis Anfang August dieses Jahres wurden 14 Fälle von Polio-Wildvirus in Pakistan und einer im benachbarten Afghanistan bestätigt. Pakistan und Afghanistan sinde die beiden letzten Ländern, in denen das Polio-Wildvirus noch endemisch ist.
Khaula Jamil
Der neue Impfstoff ist für sich genommen kein Allheilmittel. Er wird die Übertragung nicht stoppen, wenn die Impfkampagnen nicht annähernd 90 Prozent der Kinder in den betroffenen Gebieten erreichen. Die Integration der Polio-Bekämpfung mit anderen wichtigen Bedürfnissen der Gemeinschaft ist der Schlüssel zur Gewinnung von Vertrauen und Zusammenarbeit, sagen die Kampagnenmacher. Das ist von entscheidender Bedeutung, denn die unzureichende Immunisierung ist nach wie vor ein Hindernis, das es ermöglicht, dass Fälle von Polio-Varianten über den Globus springen und an Orten auftauchen, an denen die Krankheit seit Jahren nicht mehr aufgetreten ist. So haben Beamte in diesem Jahr Polio in den Abwässern von London und New York City entdeckt. Und im Juli 2022 gaben die Gesundheitsbehörden bekannt, dass ein nicht geimpfter Mann im Bundesstaat New York an einer Variante des Poliovirus erkrankt war, die genetisch mit der Ausbreitung in London in Verbindung steht.
Nie waren wir der Ausrottung der Kinderlähmung so nahe wie jetzt - so lautet eine häufige Aussage der Kampagne zur Ausrottung der Kinderlähmung, aber heute gibt es viele Gründe, daran zu glauben. Die Weltgemeinschaft ist sich einig über die jüngste GPEI-Strategie. Die Taliban-Führung, die vor einem Jahr in Afghanistan an die Macht zurückgekehrt ist, hat sich bereit erklärt, die Wiederaufnahme von Haus-zu-Haus-Immunisierungskampagnen im ganzen Land zuzulassen, nachdem diese in einigen Gebieten 3 ½ Jahre lang verboten waren. Und es sind weitere wissenschaftliche Innovationen in Vorbereitung.
Wie viele Polio-Aktivisten hat auch Nana Yaa Siriboe, Mitglied des Rotary Clubs Accra Labone, Ghana, ein persönliches Interesse daran, die Ziellinie zu überqueren. Ihre Cousine ist eine Betroffene, die früher auf Krücken angewiesen war, heute aber ohne fremde Hilfe läuft und nur noch humpelt. "Meine Mutter sagte zu ihr: 'Ich werde nicht zulassen, dass du denkst, dass du hilflos sein wirst'", erinnert sie sich. "Und ich sage Ihnen, meine Cousine ist eine Kämpferin."
Siriboe wurde 2019 Vorsitzende des ghanaischen PolioPlus-Komitees, gerade als in Ghana neue Polio-Fälle auftraten, etwa ein Jahrzehnt nachdem das Land für poliofrei erklärt worden war. Sie mobilisierte Rotary-Freiwillige, die Häuser, Schulen, Moscheen, Kirchen und Märkte aufsuchten, um Kinder zu finden und zu impfen, und die Ausbrüche wurden zwei Jahre lang unterdrückt. Doch im Juni dieses Jahres lähmte die Kinderlähmung eine Person, so dass eine weitere Massenimpfkampagne im August beginnen sollte.
Die Ankunft von nOPV2 gibt ihr Hoffnung. Und den Müttern, die sie im Laufe der Jahre dabei beobachtet hat, wie sie ihre Kinder zur Impfung brachten. "Es ist eine Freude", sagt sie, wenn sie die Kinder trifft. "Man kann mit ihnen spielen. Manche wollen sehen, wie ihr kleiner Finger mit einem Stift markiert wird, um zu zeigen, dass das Kind geimpft wurde. Wir schenken ihnen Süßes. Es ist eine wunderbare Erfahrung."
Aus: Rotary Oktober 2022