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Herdenimmunität, Medikamente und Impfstoffe

Fragen nach Herdenimmunität, Medikamenten, Impfstoffen und dem Ende einer Pandemie werden derzeit recht häufig gestellt. Aber leider sind sie nicht sehr einfach zu beantworten, weil viele Fakten über das SARS-CoV-2-Virus bis heute nicht genau bekannt sind.

Viele Dinge über den Ablauf einer Virus-Pandemie sind allerdings durchaus bekannt. Seit der Spanischen Grippe von 1918 bis 1920 sind immer wieder Pandemien (meistens mit Influenza-Viren) aufgetreten, die Ausbreitung solcher Viren-Infektionen ist sehr gut dokumentiert. Ebenfalls sehr gut erforscht sind die Umstände, unter denen eine Pandemie als beendet betrachtet werden kann.

Dieser Artikel beantwortet einige Fragen zu Herdenimmunität, Medikamenten und Impfstoffen und erklärt, wie diese Corona-Pandemie überhaupt zu einem Ende kommen kann.

Was ist überhaupt eine Pandemie?

Als Pandemie bezeichnet man eine Infektionskrankheit, die sich über Länder und Kontinente hinweg beim Menschen ausbreitet. Eine Pandemie ist also, im Gegensatz zu einer Epidemie, nicht örtlich beschränkt. Die Einstufung einer Infektionskrankheit als Pandemie bedeutet, dass sich eine weltweite und schnelle Ausbreitung dieser Infektionskrankheit nur noch durch weltweite Maßnahmen zur Eindämmung unter Kontrolle halten lässt.

Die Gefährlichkeit der derzeitigen Pandemie hat mehrere Ursachen. Zum einen handelt es sich bei SARS-CoV-2 um ein neuartiges Virus, gegen das beim Menschen keinerlei Immunität besteht. Was wiederum bedeutet, dass wir diesem Virus im Gegensatz zu den bekannten Influenza-Viren wohl weitgehend schutzlos ausgeliefert sind.

Zum zweiten ist die Ansteckungsrate sehr hoch, seit dem ersten Fall außerhalb Chinas am 13. Januar in Thailand ist die Zahl der weltweit Infizierten in drei Monaten auf deutlich über 2,2 Millionen (Stand: 18. April) hochgeschnellt. Und ohne die einschneidenden Maßnahmen zur Eindämmung in fast allen Ländern wären es bereits heute deutlich mehr.

Drittens ist die Sterblichkeit offenbar etwas höher als bei den meisten Influenza-Viren. Die genaue Zahl ist nicht bekannt, viele Wissenschaftler gehen aber von einer tatsächlichen Infektionssterblichkeit zwischen 0,3 und 1 Prozent aus (Influenza: 0,1 bis 0,2 %). Mehr über die Schwierigkeiten bei der Berechnung der verschiedenen Sterblichkeitsraten finden Sie übrigens in meinem Artikel Betrachtungen zur Fallsterblichkeit.

Das Ende einer Pandemie

Ganz grundsätzlich ist eine Pandemie dann zu Ende, wenn das Virus sich nicht mehr weiterverbreiten kann. Zu dieser Situation kommt es erst dann, wenn eine ausreichend hohe Immunität in der Bevölkerung vorhanden ist. Dies kann entweder auf natürlichem Wege oder durch eine Impfung erreicht werden.

Natürliche Herdenimmunität

Da wäre zum einen die vielzitierte Herdenimmunität. Die Schwelle zur Erreichung dieser Herdenimmunität hängt vom sogenannten Basisreproduktionsfaktor ab, der beschreibt, wie viele Menschen sich ohne Eindämmungsmaßnahmen an einer erkrankten Person anstecken würden. Dieser Reproduktionsfaktor muss auf einen Wert von unter 1 sinken, damit die Anzahl der Neu-Infektionen abnimmt (denn dann würde eine infizierte Person weniger als eine andere anstecken). Sehen wir uns das an einem Beispiel an.

Bei einem Basisreproduktionsfaktor von 3 würde ein Infizierter also drei weitere Personen anstecken. Das Ziel müsste dann darin bestehen, zwei dieser drei Ansteckungen zu verhindern. Es wäre also automatisch erreicht, wenn zwei dieser drei potentiellen Ansteckungsziele bereits gegen die Krankheit immun wären. Was wiederum bedeutet, dass der Reproduktionsfaktor in diesem Beispiel ganz automatisch auf 1 fällt, wenn zwei Drittel (also 66,66 %) der potentiellen Ansteckungsziele eine Immunität gegen die Krankheit aufgebaut haben.

Aus dieser relativ simplen Überlegung entstammt die Aussage, dass bis zum Erreichen einer natürlichen Herdenimmunität zwei Drittel der Bevölkerung infiziert sein müssen.

Aber für ein Land wie Luxemburg würde das im Falle einer ungebremsten Ausbreitung bedeuten, dass sich innerhalb von ungefähr 2 Monaten rund 410.000 Menschen mit dem Virus infizieren würden, von denen bis zu 4.100 versterben könnten. Außerdem würde es zu einer völligen Überlastung des Gesundheits-Systems kommen, an dessen Folgen noch weitaus mehr Menschen versterben könnten, deren medizinische Versorgung dann nicht mehr gewährleistet wäre. In Italien beispielsweise hat sich die Sterbeziffer durch die Überlastung der Kliniken mehr als verdreifacht.

Falls Sie sich also nach wie vor die Frage stellen sollten, ob die strikten Eindämmungs-Maßnahmen wirklich nötig waren: ja, waren sie, sie haben wahrscheinlich mehrere tausend Todesfälle verhindert.

Impfstoffe

Die zweite Möglichkeit besteht in der Entwicklung eines Impfstoffes, der bei den damit geimpften Personen das Immunsystem zur Produktion der entsprechenden Antikörper anregt und somit für eine Immunität sorgt, obwohl die betreffende Person nie infiziert worden ist. Mithilfe einer solchen Impfung lässt sich die Erreichung der oben angesprochenen Herdenimmunität auch ohne eine komplette Durchseuchung der Bevölkerung erreichen.

Aber die Entwicklung von Impfstoffen benötigt enorm viel Zeit, teilweise können bis zur endgültigen Zulassung mehr als 15 Jahre vergehen. Im Moment wird weltweit fieberhaft an Impfstoffen gearbeitet. Noch nie waren Tests für mögliche Impfstoffkandidaten schneller möglich, sogar der Verzicht auf die normalerweise unverzichtbaren Tierversuche ist momentan möglich.

Der Zeitaufwand ist so groß, weil die Entwicklung von Impfstoffen sehr heikel ist. Ein Impfstoff soll im Körper die Produktion von Antikörpern zur Bekämpfung eines bestimmten Virus anregen. Sehr vereinfacht erklärt ist diese Anregung dadurch möglich, dass der Impfstoff Teile des Virus enthält, gegen das die Antikörper gebildet werden sollen. Aber gleichzeitig muss natürlich ausgeschlossen werden, dass sich Menschen durch den Impfstoff mit dem Virus infizieren oder das andere schwere Nebenwirkungen auftreten. Dieses Verhalten lässt sich aber leider nicht im Voraus berechnen, sondern letztlich nur durch Tests ermitteln.

Dazu werden potentielle Impfstoffe zunächst im Labor getestet, danach folgen Tests an Tieren, die dem Menschen genetisch möglichst ähnlich sind. Erst nach einer erfolgten Minimierung der Risiken können schließlich Tests an Menschen erfolgen. Normalerweise dauert jede dieser Testphasen mehrere Monate, alleine die abschließenden Tests an menschlichen Versuchsgruppen dauern in mehreren Phasen leicht einige Jahre.

Natürlich lassen sich diese Tests in kritischen Situationen wie jetzt auch beschleunigen. Trotzdem wird eine Reihe von Tests notwendig sein, um jedwedes Risiko auszuschließen. Und diese Studien brauchen eine gewisse Zeit, denn sie müssen sehr sorgfältig durchgeführt werden. Schließlich soll ein fertiger Impfstoff einmal Millionen von ansonsten gesunden Menschen verabreicht werden. Ein auch nur geringes Risiko für (möglicherweise schwere) gesundheitliche Folgen durch den Impfstoff selbst muss daher unter allen Umständen ausgeschlossen sein.

Deswegen reden Wissenschaftler davon, dass es bis zur Fertigstellung eines sicheren Impfstoffes durchaus zwischen zwölf und achtzehn Monaten dauern kann. Denn ein nicht ausreichend getesteter Impfstoff, der am Ende möglicherweise bei einem Prozent der Geimpften schwere gesundheitliche Schäden hervorruft, wäre wahrscheinlich noch schlimmer, als es die Krankheit selbst ist.

Medikamente

Leider gibt es entgegen der landläufigen Meinung keine Medikamente, die Viren im Körper abtöten könnten. Das gilt übrigens für alle Viren-Infektionen, letztlich sind für die Abwehr von Viren immer die durch das Immunsystem gebildeten Antikörper verantwortlich. Es gibt allerdings sogenannte Virostatika, das sind Wirkstoffe, die die Vermehrung von Viren hemmen.

Viren vermehren sich im Inneren von normalen Zellen. Die infrage kommenden antiviralen Wirkstoffe müssen daher entweder das Eindringen der Viren in die Wirtszellen verhindern, die Virusvermehrung behindern oder das Austreten der neuen Viren aus den Zellen unterbinden. Die bisher bekannten antiviralen Medikamente haben aber leider auch Auswirkungen auf den normalen Körperstoffwechsel und den Zellstoffwechsel und daher vielfach auch schwere Nebenwirkungsrisiken.

Daneben gibt es diverse Wirkstoffe auf dem Markt, die das Immunsystem stärken sollen. Ob diese Präparate tatsächlich positive Wirkungen haben oder hauptsächlich dem Geldbeutel des jeweiligen Anbieters dienen, sei hier einmal dahingestellt. Im Rahmen dieses Artikels möchte ich auf diese Wirkstoffe jedenfalls nicht weiter eingehen.

Antibiotika helfen übrigens nicht gegen Viren, sondern nur gegen Bakterien. Das liegt ganz einfach daran, dass Antibiotika in den eigenen Stoffwechsel von Bakterien eingreifen und dort bestimmte Vorgänge unterbinden. Viren hingegen verfügen über keinen eigenen Stoffwechsel, in den ein Antibiotikum eingreifen könnte.

In den letzten Tagen mehren sich die Anzeichen, dass der ursprünglich gegen Ebola-Viren entwickelte Wirkstoff Remdesivir offenbar auch die Vermehrung des SARS-CoV-2-Virus effektiv hemmen kann. Bei Remdesivir handelt es sich laut Virologen um einen gut erforschten Wirkstoff mit klar definierten Wirkungen und wenig Nebenwirkungen. Allerdings nimmt der Produktionsprozess des Wirkstoffes mehrere Monate in Anspruch, derzeit sind laut Hersteller Dosen zur 10-tägigen Behandlung von ca. 30.000 Patienten verfügbar, bis Ende Mai sollen 140.000 Behandlungen möglich sein.

Anders sieht es leider bei dem von einigen Wissenschaftlern und Politikern hoch gelobten Malaria-Präparat Chloroquin aus. Laut einem Bericht der Deutschen Welle wurde eine Studie zu diesem Medikament in Brasilien aufgrund einer Häufung von Todesfällen abgebrochen. Allerdings war schon vorher bekannt, dass bei Chloroquin sehr starke Nebenwirkungen auftreten können.

Letztlich kann aber keines der jetzt getesteten Medikamente einen funktionierenden Impfstoff ersetzen. Denn keines dieser Medikamente wird ohne Nebenwirkungen einsetzbar sein, daher lassen sie sich nur bei bereits schwer erkrankten Menschen in ethisch vertretbarer Form einsetzen. Das kann durchaus dabei helfen, die schlimmsten Folgen einer Erkrankung zu mindern. Eine Lösung für unser Problem wird es allerdings nicht darstellen.

Das Fazit

Wir werden akzeptieren müssen, dass wir auf längere (aber absehbare) Zeit mit diesem Virus werden leben müssen. Und dass ein Teil der jetzt getroffenen Maßnahmen auf viele Monate hinaus Bestand haben dürfte.

Sicherlich wird es zwischendurch immer wieder zu Lockerungen kommen und das Leben wird sich nach und nach normalisieren. Aber es wird auch immer wieder zu Rückschlägen kommen, denn die Zahl der Neu-Infektionen wird vermutlich bei jeder einzelnen Lockerung wieder in die Höhe gehen. So manche Lockerung wird eventuell nachträglich wieder eingeschränkt werden müssen.

Einige der jetzigen Einschränkungen werden zudem eine ziemlich lange Zeit bestehen bleiben müssen. Auf allzu enge soziale (zumindest in größeren Gruppen) Kontakte, größere Veranstaltungen und Auslandsreisen werden wir wohl noch eine ganze Weile verzichten müssen. Und das wird auch sicherlich für manche zu größeren Problemen führen.

Aber wir werden aus dieser Krisensituation vielleicht auch einiges lernen. Viele von uns beginnen beispielsweise gerade zu begreifen, dass die Arbeit im Home-Office und der Ersatz von Besprechungen durch Video-Konferenzen durchaus seinen Reiz haben kann. Und mancherorts werden wohl auch die Vorzüge eines Familienlebens neu entdeckt.

Und auch gesellschaftlich wird gerade so einiges infrage gestellt. Wo lange Zeit die Gewinnmaximierung im Vordergrund gestanden hat, wird für Unternehmen auf einmal die soziale Verantwortung zu einem wichtigen Kriterium. In Bereichen, in denen es bisher hauptsächlich auf einen billigen Einkauf in den asiatischen Ländern ankam, wird auf einmal die ortsnahe Wertschöpfung wichtig. Das Gesundheitswesen in vielen Staaten entwickelt sich vom „Stiefkind der Politik“ zu einem eminent wichtigen Stützungsfaktor.

Diese Liste ließe sich noch sehr lange fortführen, das würde allerdings den Rahmen dieses Artikels sprengen. Aber der Sinn sollte eigentlich klar sein. Die jetzige Krise, so schwierig die Situation für den Einzelnen auch sein mag, bietet uns vielleicht auch die Chance auf eine bessere Gesellschaft nach der Krise. Und das sollten wir nicht vergessen.

Hat Ihnen dieser Artikel gefallen? Haben Sie Anmerkungen oder gänzlich andere Ideen? Schreiben Sie es mir doch einfach in den Kommentaren.

Claus Nehring

Der Autor ist freiberuflicher Autor, Texter und Web-Entwickler mit Sitz in Luxemburg. Er ist diplomierter Informatiker und Statistiker und verfügt über jahrelange Erfahrung in der Visualisierung und Modellierung großer Datenmengen. Er publiziert Artikel zu Themen rund um Gesellschaft, Internet und verschiedene Wissenschaftsgebiete in seinem eigenen Blog und in verschiedenen Foren.

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