Produktionsstandorte für Corona-Impfstoff in Deutschland

Wo? Wer? Wann? Wieviel? Unsere Bildergalerie zum Durchklicken zeigt die Hintergründe zu den einzelnen Standorten der Impfstoff-Unternehmen und ihrer Auftragshersteller in Deutschland:

Wenn auch die ausstehenden Pläne aufgehen, könnten bald sechs verschiedene Vakzine gegen das Corona-Virus hierzulande produziert werden: diejenigen von Biontech-Pfizer, Astra Zeneca, die Totimpfstoffe Novavax, Valneva sowie möglicherweise der russische Impfstoff "Sputnik V". Hinzu tritt die zweite Generation des Impfstoffs von Curevac. Auch Johnson & Johnson hat bereits vorübergehend in Deutschland produziert. Wie unterscheiden sich die einzelnen Impfstoffe nach Wirkweise, Inhaltsstoffen und Produktion?

Biontech

Der Covid-19-Impfstoff von Biontech besteht aus einem kurzen Segment des genetischen Materials, der so genannten Boten- oder Messenger-RNA (mRNA). Diese gibt einer menschlichen Zelle die Anweisung, eine harmlose Version eines Zielproteins oder Antigens herzustellen, das die Immunreaktion des Körpers gegen Sars-CoV-2 aktiviert. Der Produktionsprozess gliedert sich in vier Schritte:

1. mRNA-Produktion: Zur Herstellung von mRNA in großem Maßstab nutzt das Unternehmen biochemische Reaktionen, die denen ähneln, die in jeder Zelle des menschlichen Körpers ablaufen. Diese Reaktion kann mit einem Bioreaktor in einer so genannten In-vitro-Transkription (IVT) nachgebildet werden. Bei diesem enzymbasierten Prozess wird eine DNA-Vorlage in mRNA "übersetzt". Durch das Enzym RNA-Polymerase können mit einem DNA-Molekül mehr als 500 mRNA-Kopien hergestellt werden.
2. Aufreinigung und Konzentration: Im Anschluss an die mRNA-Produktion im Bioreaktor wird die mRNA durch ein Trennverfahren aufgereinigt. Produktbezogene Verunreinigungen, einschließlich der DNA-Vorlagen, werden entfernt. Nach der Aufreinigung wird die mRNA-Lösung konzentriert. In einem weiteren Schritt wird die Arzneimittelsubstanz gefiltert, um eine mögliche mikrobielle Verunreinigung zu entfernen.
3. Formulierung: Die mRNA in der Arzneimittelsubstanz muss in geeigneter Weise formuliert werden, um die Abgabe der RNA an die jeweiligen Zielzellen sicherzustellen. Außerdem ist es von entscheidender Bedeutung, die eingekapselte mRNA nach der Injektion in den menschlichen Körper vor Abbau zu schützen. Daher wird die mRNA mit einer Mischung von Lipiden kombiniert, um Lipid-Nanopartikel (LNP) zu bilden. Die Lipide sind so ausgewählt, dass sie den Wirkstoff an Lymphzellen abgeben, um die Immunantwort gegen das SARS-CoV-2-Protein auszulösen. Die LNPs in der Lösung verleihen dem Impfstoff ein leicht trübes Aussehen. Die Lipide liefert beispielsweise der Hersteller Evonik, der dazu Anfang 2021 seine Produktionskapazitäten ausgeweitet hat.
4. Fill & Finish: Der letzte Herstellungsschritt ist die sterile Filtration und Abfüllung des Impfstoffs in Fläschchen, sogenannte Vials. Die Fläschchen werden etikettiert und vor dem Verpacken einer strengen Qualitätskontrolle unterzogen. Vor Ort bei der Impfung wird die mRNA-LNP-Formulierung mit Kochsalzlösung verdünnt. Wie die Impfstoffe genau verpackt und transportiert werden, lesen Sie detailliert in diesem Artikel.

Der fertige Impfstoff von Biontech enthält damit die eigentliche mRNA, vier Lipide, vier Salze (neben Kochsalz/Natriumchlorid auch Kaliumchlorid, einbasiges Kaliumphosphat und zweibasisches Natriumphosphatdihydrat) sowie Zucker als Frostschutz.

Curevac

Da es sich bei den Kandidaten von Curevac ebenfalls um mRNA-Impfstoffe handelt, ist die Herstellungsweise mit derjenigen von Biontech vergleichbar. Allerdings verwendet Curevac unmodifizierte statt modifizierte RNA und eine Dosis des ersten Impfstoff-Kandidats enthielt mit 12 µg deutlich weniger RNA (Biontech: 30 µg, Moderna: 100 µg). Details zum Impfstoff-Kandidaten der zweiten Generation und der erwarteten Wirksamkeit finden Sie hier.

Astrazeneca

Entwickelt am Jenner Institute der Universität Oxford in Zusammenarbeit mit der Oxford Vaccine Group verwendet der Impfstoff von Astrazeneca einen viralen Vektor, der auf einer abgeschwächten Version eines Erkältungsvirus (Adenovirus) basiert, welcher das genetische Material eines Sars-CoV-2 Spike-Proteins enthält. Nach der Impfung wird das Spike-Protein auf der Virusoberfläche gebildet, welches das Immunsystem darauf vorbereitet, an Covid-19 anzudocken. Daneben enthält der Impfstoff inaktive Inhaltsstoffe, welche die Verabreichung erleichtern und den Impfstoff stabilisieren sollen: Das sind die Aminosäuren L-Histidin und L-Histidinhydrochloridmonohydrat, Magnesiumchlorid-Hexahydrat, das Aktivitäten in den Zellen untersützt, der Stabilisator Polysorbat 80, Ethanol (Alkohol), Saccharose (Zucker), Kochsalz/Natriumchlorid, das Bindemittel Dinatriumedetat-Dihydrat sowie Wasser zur Injektion.

Johnson & Johnson

Auch bei Johnson & Johnson handelt es sich um einen Vektorimpfstoff. Dieser enthält das Adenovirus Typ 26, welches das Sars-CoV 2 Spike-Protein ausdrückt, außerdem Zitronensäuremonohydrat, Trinatriumcitrat-Dihydrat, 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HBCD), Polysorbat-80 sowie ebenfalls Ethanol und Natriumchlorid.

Sputnik V

Obwohl Sputnik V ebenfalls ein Vektorimpfstoff ist, unterscheidet er sich in einem Punkt entscheidend von den Vakzinen von Astrazeneca und Johnson & Johnson. So unterscheiden sich die Vektoren für die erste und für die zweite Impfung voneinander. Bei der ersten Impfung kommt das Adenovirus Typ 26, in bei der zweiten Typ 5 zum Einsatz. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass das menschliche Immunsystem Antikörper gegen das Adenovirus der ersten Impfung bilden könnte, was die Wirksamkeit der zweiten Spritze möglicherweise verringert. Daneben enthält Sputnik V ebenfalls weitere Hilfsstoffe: das Amin Tromethamin, wie bei Astrazeneca die Salze Natriumchlorid und Magnesiumchlorid-Hexahydrat, Ethylendiamintetraessigsäure, den Stabilisator Polysorbat 80 sowie Saccharose (Zucker), Ethanol sowie Wasser.

Novavax

Beim Impfstoff-Kandidat von Novavax, NVX-CoV2373, handelt es sich um proteinbasierten Impfstoff, also um einen solchen, der aufgereinigte virale Proteine sowie einen Wirkverstärker (Ajuvans) enthält. Das fertige Spike-Protein ist also bereits im Impfstoff enthalten. Im Gegensatz etwa zu mRNA-Imfstoffen kommt dieses Wirkprinzip bereits bei anderen Vakzinen zum Einsatz, beispielsweise bei der Grippeimpfung. Der Impfstoff könnte daher helfen, Impfskepsis in bestimmten Bevölkerungsgruppen zu überwinden.

Valneva

Der Impfstoff-Kandidat von Valneva, VLA2001, ist ein inaktivierter, adjuvantierter Ganzvirus-Impfstoffkandidat (Totimpfstoff).. VLA2001 wird auf der Vero-Zell-Plattform hergestellt, welche die Herstellungstechnologie des lizenzierten Impfstoff des Unternehmens gegen Japanische Enzephalitis, Ixiaro, nutzt. VLA2001 besteht aus inaktivierten ganzen Viruspartikeln von SARS-CoV-2 mit hoher S-Protein-Dichte, in Kombination mit zwei Adjuvantien, Alum und CpG 1018. Letzteres ist auch Bestandteil des zugelassenen Hepatitis-B-Impfstoffs Heplisav-B. Der Herstellungsprozess für VLA2001, der bereits auf den endgültigen industriellen Maßstab hochskaliert wurde, beinhaltet eine chemische Inaktivierung, um die native Struktur des S-Proteins zu erhalten. Es wird erwartet, dass der Impfstoff Standard-Kühlkettenbedingungen (2  bis 8 °C) benötigt.

Nach neuen Plänen der Bundesregierung sollen die Impfstoff-Produktionskapazitäten im Inland auch für die Zukunft deutlich ausgeweitet werden. Ab 2022 soll „eine sichere Versorgung Deutschlands über eigene Produktionskapazitäten gewährleistet" sein, erklärte Christoph Krupp, der Impfstoffbeauftragte der Regierung, gegenüber der Funke-Mediengruppe. Das Ziel der Regierung ist es, die Impfstoff-Produktion deutlich auszubauen und langfristig zu sichern. Dabei setzt man vor allem auf die deutschen Hersteller wie Biontech und Curevac und deren neuartige Technologien wie mRNA-Impfstoffe. "Aber auch Johnson & Johnson und Astrazeneca wollen in Deutschland produzieren", sagte Krupp. Das zeigt auch die aktuelle Produktionskarte der Pharma&Food. "Wir brauchen ein Netzwerk von Unternehmen, die die verschiedenen Produktionsschritte machen", erklärt der Impfstoff-Beauftragte. Neben den Impfstoffen selbst, will die Taskforce auch die gesamte Wertschöpfungskette in den Blick nehmen, etwa auch die Ausrüstung, sowie die Abfüllung und Logistik.