Ich möchte mit einem Hinweis beginnen, der in öffentlichen Diskussionen oft untergeht: Die Covid-mRNA-Impfstoffe sind wahrlich neuartige Medizinprodukte.
Vor den Notfallzulassungen im Jahr 2020 war die mRNA-Impfstofftechnologie noch nie in großem Umfang am Menschen eingesetzt worden. Lediglich zwei klinische Studien, eine von Pfizer-BioNTech und eine von Moderna, hatten diese Plattform zuvor an Menschen getestet. Insgesamt hatten in der Geschichte der Medizin etwa 37,000 Menschen einen mRNA-Impfstoff erhalten (ohne die früheren Erfahrungen mit Tollwut-, CMV- und Krebsimpfstoffen, die sich auf deutlich kleinere Studien der frühen Phase beschränkten). Dies ist keine Kritik, sondern lediglich eine Feststellung. Es bedeutet aber auch, dass das Langzeit-Sicherheitsprofil dieser Produkte unvollständig erforscht war und ist.
Was folgt, ist nahezu allen Molekularbiologen vertraut. Es ist komplex, aber ich versuche es angesichts der Tragweite zu vereinfachen. Es ist wichtig, die molekularen Grundlagen für alle verständlich darzulegen, denn die Herstellung dieser Impfstoffe bestimmt direkt, was sich in der Ampulle befindet.. Und der Inhalt der Ampulle verteilt sich nach der Injektion im ganzen Körper und löst eine Kaskade von Ereignissen aus, die langfristige gesundheitliche Folgen haben können.
In-vitro-Transkription ist nicht nur ein Fertigungsdetail
Modifizierte mRNA-Impfstoffe werden mithilfe eines Verfahrens namens In-vitro-Transkription (IVT) hergestellt.)Die IVT ist die Methode, mit der die modifizierte mRNA synthetisiert wird, die letztendlich zum Wirkstoff im Impfstoff wird.
Dies ist keine triviale technische Frage. Die IVT prägt grundlegend die molekulare Zusammensetzung des Endprodukts.
Wissenschaftler von BioNTech, darunter auch solche, die direkt an der Entwicklung des Pfizer-Impfstoffs beteiligt waren, haben eine detaillierte Übersicht veröffentlicht.1 Die Beschreibung erläutert, wie IVT-Reaktionen nicht nur die gewünschte mRNA in voller Länge erzeugen, sondern auch eine Reihe von Nebenprodukten und Verunreinigungen, wie diese üblicherweise entfernt werden und welche biologischen Folgen ein persistierendes Vorhandensein haben kann. Diese Herstellungsverfahren sowie die entstehenden Nebenprodukte wurden von Moderna in ihren Patenten (US10,653,712 B2 und US10,077,439 B2) detailliert beschrieben. Noch wichtiger ist jedoch, dass diese molekularbiologischen Grundlagen bereits lange vor Covid-19 gut erforscht waren. Nichts davon ist spekulativ.
Das Ausgangsmaterial: DNA-Vorlagen
Im Kern beginnt eine IVT-Reaktion mit doppelsträngiger DNA, die für das gewünschte Protein kodiert. In diesem Fall für das Spike-Protein von SARS-CoV-2.
Die in mRNA-Impfstoffen verwendete Spike-kodierende Sequenz ist genetisch veränderten zur Verbesserung der Stabilität und zellulären Verträglichkeit, einschließlich zweier Aminosäuresubstitutionen, die es vom viralen Spike unterscheiden. Diese Modifikation ist absichtlich.
Die DNA-Vorlage selbst kann verschiedene Formen annehmen. In den frühen klinischen Studien von Pfizer wurden PCR-generierte DNA-Fragmente verwendet. Der kommerzielle Herstellungsprozess basierte jedoch auf DNA aus Plasmiden. Dies ist relevant, da Plasmide zusätzliche regulatorische Sequenzen enthalten. Im Fall von Pfizer umfassen diese Elemente wie den SV40-Promotor und die ori-Sequenzen, deren Eindringen in menschliche Zellen Anlass zur Sorge gibt.
Sobald diese DNA-Vorlage zusammen mit der RNA-Polymerase und anderen Komponenten zur IVT-Reaktion hinzugefügt wird, wird sie in mRNA transkribiert (Abbildung 1).
IVT erzeugt konstruktionsbedingt Nebenprodukte.
Das gewünschte Ergebnis der IVT ist zwar das angestrebte mRNA-Produkt in voller Länge, das tatsächliche Ergebnis ist jedoch komplexer. Es entstehen verschiedene Nebenprodukte in Form von (1) unterschiedlichen RNA-Spezies, einschließlich doppelsträngiger RNA (dsRNA), (2) an RNA gebundener DNA (RNA-DNA-Hybride) und (3) der freien DNA der ursprünglichen Matrize (Abbildung 2).
Die Bildung dieser Nebenprodukte ist gut dokumentiert und unvermeidbar, weshalb eine nachfolgende Reinigung für die Sicherheit unbedingt erforderlich ist.
Abbildung 2. Nebenprodukte und Verunreinigungen der IVT-Herstellung. Abbildung adaptiert von 1.
Die Reinigung hat bekannte Einschränkungen.
Nach der Herstellung sind zwei Reinigungsschritte erforderlich, um zuerst die DNA und anschließend die RNA-Nebenprodukte zu entfernen (Abbildung 3).
Abbildung 3. Entfernung von IVT-Nebenprodukten. Abbildung adaptiert von 2.
Um die DNA zu entfernen, wird der Reaktionsmischung das Enzym DNase I zugesetzt, das häufig zum Abbau von DNA-Verunreinigungen eingesetzt wird. DNase I ist zwar wirksam gegen freie DNA-Matrizen, doch zeigen zahlreiche Studien, darunter auch Arbeiten von BioNTech-Wissenschaftlern selbst, dass DNase I bei der Entfernung von an RNA gebundener DNA (RNA-DNA-Hybride) ineffizient ist.
Diese Einschränkung ist unstrittig. Sie ist in der Fachliteratur dokumentiert.
Was unabhängige Analysen gezeigt haben
Dieser Kontext ist entscheidend für die Interpretation aktueller unabhängiger Analysen von fertigen Impfstofffläschchen.
Wissenschaftler:innen 3 und Regulierungsbehörden4 Es wurde berichtet, dass in praktisch allen getesteten Proben DNA-Verunreinigungen nachgewiesen wurden. Zu diesen Verunreinigungen gehörten sowohl doppelsträngige DNA als auch RNA-DNA-Hybride, die gegenüber der Verdauung mit DNase I resistent zu sein schienen.
In einigen Proben war die Konzentration der Spike-kodierenden DNA mehr als 100-mal höher als die anderer Plasmidsequenzen.5Dies deutet auf eine ungleichmäßige oder unvollständige Verdauung hin. Sequenzierungs- und quantitative PCR-Analysen wiesen zudem DNA-Fragmente mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 200 Basenpaaren nach, wobei einige Fragmente länger als 4 Kilobasen waren. In mehreren Fällen wurden Sequenzen beobachtet, die nahezu das gesamte Plasmid umfassten.
Zusammengenommen werfen diese Ergebnisse ernsthafte Fragen hinsichtlich der Konsistenz und Vollständigkeit der Reinigung bei der Herstellung im großen Maßstab sowie hinsichtlich der potenziellen biologischen Folgen von Restnukleinsäuren im menschlichen Körper auf.
Warum Nukleinsäureverunreinigungen biologisch relevant sind
RNA und DNA sind starke Aktivatoren angeborener Immunwege. Dies ist keine Spekulation. Mustererkennungsrezeptoren und der cGAS-STING-Signalweg reagieren stark auf fremde Nukleinsäuren und lösen Entzündungen, Wachstumshemmung und sogar Zelltod aus.
Genau aus diesen Gründen unterliegen Gentherapieprodukte strengen Sicherheitskontrollen.
Ironischerweise wurden die Covid-mRNA-Impfstoffe mit Modifikationen entwickelt, die genau darauf abzielen, diese starke angeborene Immunaktivierung zu reduzieren. RNA-DNA-Hybride und DNA-Fragmente rufen jedoch trotz dieser Modifikationen weiterhin starke Immunreaktionen hervor.
Beharrlichkeit wirft neue Fragen auf
Es gibt mittlerweile umfangreiche Belege dafür, dass Spike-mRNA und -Protein nach der Impfung noch Wochen, Monate und sogar Jahre im menschlichen Gewebe nachweisbar sind (Tabelle 1).
Wir wissen noch nicht, ob diese Persistenz auf eine verlängerte mRNA-Stabilität, eine fortgesetzte Translation oder DNA-basierte Mechanismen zurückzuführen ist. Angesichts der Plausibilität einer DNA-Integration und langlebiger, nicht integrierter Plasmid-DNA in Muskelzellen,6 Es ist nicht unvernünftig anzunehmen, dass das Fortbestehen von Spike-mRNA, -Protein und Antikörpern gegen Spike Jahre nach der Impfung mit den DNA-Verunreinigungen und Nebenprodukten nach der IVT zusammenhängt.
Tabelle 1. Persistenz von Spike-mRNA und -Protein nach Impfung beim Menschen
Sicherheitsimplikationen kurz- und langfristig
Zusammengenommen werfen diese Daten mehrere wichtige Sicherheitsfragen auf.
Erstens wurden unmittelbar nach Impfungen akute Immunreaktionen, einschließlich Zytokinstürmen und Anaphylaxie, beobachtet. Derart starke Entzündungsreaktionen sollten nicht vorschnell als nicht mit Verunreinigungen zusammenhängend abgetan werden, insbesondere angesichts der bekannten Zusammenhänge zwischen Nukleinsäuren und Immunaktivierung.
Zweitens, und noch kritischer, bestehen Langzeitrisiken. Eine persistierende Expression des Spike-Proteins könnte plausiblerweise zu chronischen Immunsyndromen beitragen. Noch besorgniserregender ist die Möglichkeit der DNA-Integration, die Risiken von Insertionsmutagenese oder Genunterbrechung birgt. Dies bedeutet ein Risiko für Krebs oder Entwicklungsstörungen, je nachdem, wo und in welchem Alter die DNA integriert wurde.
Bemerkenswerterweise gibt die FDA selbst in ihren Informationsblättern an, dass diese Impfstoffe nicht wurden auf Karzinogenität (Krebsbildung) oder Genotoxizität (DNA-Schädigung) bewertet, ein Punkt, der bei der Überwachung von Gentherapien routinemäßig und zu erwarten wäre, wo eine Langzeitüberwachung Standard ist.
Die regulatorische Lücke im Bereich der DNA in mRNA-Impfstoffen
Da es nunmehr unbestritten ist, dass in mRNA-Impfstoffen DNA-Reste vorhanden sind, stellt sich die Frage, ob die aktuellen Richtlinien und Sicherheitsgrenzwerte für mRNA-Impfstoffe angemessen sind. Uns wurde versichert, dass die DNA-Nebenprodukte innerhalb der in den regulatorischen Richtlinien festgelegten Grenzwerte liegen. Wie lautet also die FDA-Richtlinie zu DNA-Nebenprodukten und -Verunreinigungen?
Die am häufigsten zitierte FDA-Richtlinie zu Rest-DNA (≤10 ng pro Dosis) wurde für virale Impfstoffe entwickelt, die in lebenden Zellen hergestellt werden und fragmentiert und „nackt“ sind, wodurch ihre Fähigkeit, in menschliche Zellen einzudringen, eingeschränkt ist. mRNA-Impfstoffe werden jedoch nicht in Zellen produziert, ihre Rest-DNA stammt nicht aus Wirtszellen, und vor allem ist die DNA in den mRNA-Impfstoffen nicht nackt. Sie ist an LNP-basierte Verabreichungssysteme gebunden, die es der DNA besonders leicht machen, in die Zellen einzudringen. Die FDA-Richtlinie von 2010 legt eindeutig keinen relevanten Sicherheitsgrenzwert für DNA fest, die mit LNP-basierten Produkten verbunden ist.
Die andere häufig zitierte Leitlinie stammt von der WHO für rekombinante Proteintherapeutika und befasst sich mit Rest-DNA in Produkten wie monoklonalen Antikörpern oder Hormonen, die in gentechnisch veränderten Zellen hergestellt werden. Auch hier stammt die Rest-DNA aus Wirtszellen oder Expressionsplasmiden, liegt als Spuren-DNA ohne Verkapselung (nackte DNA) vor, und das Endprodukt ist ein gereinigtes Protein, keine Nukleinsäure-basierte Therapie (mRNA-Impfstoff). Daher ist diese Leitlinie nicht auf mRNA-Impfstoffe anwendbar.
Weder die FDA- noch die WHO-Regulierungsstandards, die am häufigsten für Rest-DNA angeführt werden, waren Sie wurden für mRNA-Impfstoffe entwickelt und befassen sich nicht direkt mit diesem Sicherheitsproblem.
Was die WHO nach der Einführung von mRNA-Impfstoffen sagte
Im Jahr 2022 veröffentlichte die Weltgesundheitsorganisation Leitlinien speziell zu mRNA-Impfstoffen.7Dieses Dokument wurde insbesondere veröffentlicht. nachdem der weltweiten Einführung dieser Produkte. Darin wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese Richtlinie eine Reaktion auf Folgendes darstellt: „die mit dieser neuen Technologie verbundenen Sicherheits-, Produktions- und Regulierungsfragen.Das Dokument enthält außerdem mehrere wichtige Aussagen:
"Da über die verwendeten Produktionsmethoden noch keine detaillierten Informationen vorliegen, die Kontrollen für sichere und wirksame mRNA-Impfstoffe noch nicht standardisiert sind und bestimmte Details weiterhin firmeneigen und daher nicht öffentlich zugänglich sind, ist es zum jetzigen Zeitpunkt nicht möglich, spezifische internationale Richtlinien oder Empfehlungen zu entwickeln."
Weiter heißt es darin: „Die detaillierten Produktions- und Kontrollverfahren sollten mit der NRA (National Regulatory Authority) besprochen und von dieser genehmigt werden.] von Fall zu Fall."
Die WHO räumt ein, dass die Kontrollmaßnahmen für mRNA-Impfstoffe noch nicht standardisiert waren und es nicht möglich war, spezifische internationale Richtlinien oder Empfehlungen zu erstellen. Darüber hinaus ist eine behördliche Aufsicht erforderlich, um Einzelfallbewertungen durch die nationalen Behörden durchzuführen.
Dies wurde nach der Einführung der mRNA-Impfstoffe festgestellt..
Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Substacks hat die FDA noch immer keine standardisierten Richtlinien für mRNA-Impfstoffe festgelegt und keine Beweise oder sicherheitsbasierten Daten vorgelegt, die etwaige Grenzwerte für DNA in mRNA-Impfstoffen untermauern.
Abschließend sei noch einmal betont: Die mRNA-Technologie ist zwar nicht neu, wurde aber vor Covid-19 als Gentherapie und nicht als herkömmlicher Impfstoff reguliert. Die Sicherheitsbedenken hinsichtlich der DNA-Nebenprodukte in Covid-19-Impfstoffen gelten daher für alle mRNA-Impfstoffe, einschließlich solcher gegen Grippe, RSV oder sogar Krebs.
Dies liegt daran, dass mRNA-Produkte grundlegend anders funktionieren. Sie müssen in die Zellen eindringen und diese anweisen, ein fremdes Protein zu produzieren. Dies unterscheidet sie von herkömmlichen Impfstoffen, die das Protein direkt verabreichen. Für diese Plattform gibt es keine klinischen Erfahrungen, ebenso wenig für wiederholte Impfungen. Und erst recht keine Erfahrungen mit einer Anwendung im großen Maßstab.
In dieser Phase, in der es noch keine Pandemie gibt, angesichts der sich anhäufenden mechanistischen Daten und klinischen Beobachtungen sowie der zunehmenden Verbreitung von mRNA-Impfstoffen auf dem Markt, benötigen wir Transparenz und eine direkte Beteiligung der Aufsichtsbehörden an ernsthaften Sicherheitsstudien, insbesondere der FDA, die wichtige Richtlinien für die Herstellung dieser Produkte festlegen muss – insbesondere im Hinblick auf DNA-Nebenprodukte.
Neue Technologien erfordern eine neue Art der Überprüfung – nicht Schweigen, Manipulation oder Zensur.
Referenzen
1 https://www.frontiersin.org/journals/molecular-biosciences/articles/10.3389/fmolb.2024.1426129/full
2 Webb C, Ip S, et al Mol Pharm. 2022 Apr 4;19(4):1047-1058. doi: 10.1021/
3 https://www.tandfonline.com/doi/10.1080/08916934.2025.2551517?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed
4 https://www.tga.gov.au/resources/publication/tga-laboratory-testing-reports/summary-report-residual-dna-and-endotoxin-covid-19-mrna-vaccines-conducted-tga-laboratories.
5 https://zenodo.org/records/17832183; https://www.scstatehouse.gov/CommitteeInfo/SenateMedicalAffairsCommittee/PandemicPreparedness/Phillip-Buckhaults-SC-Senate-09122023-final.pdf
6 Wang et al. (2004) – „Nachweis der Integration von Plasmid-DNA in die genomische DNA des Wirts nach intramuskulärer Injektion und Elektroporation“ (Gene Therapy, 2004). Mäusen wurde nackte Plasmid-DNA intramuskulär injiziert, gefolgt von einer Elektroporation zur Verbesserung der Aufnahme. Mithilfe einer hochempfindlichen PCR an gereinigter genomischer DNA (mit Gelelektrophorese zur Entfernung extrachromosomaler Formen) identifizierten die Autoren vier unabhängige Integrationsereignisse vier Wochen nach der Injektion. Die Sequenzierung der Integrationsstellen bestätigte zufällige Integrationsorte (keine bevorzugten Hotspots), was mit nicht-homologer Endverknüpfung übereinstimmt. Die Integrationsfrequenz war niedrig, aber messbar. Dies ist einer der deutlichsten Nachweise tatsächlicher spontaner Integrationsereignisse in vivo für nackte Plasmid-DNA im Muskelgewebe. Bemerkenswert ist, dass in dieser Studie die verbesserte DNA-Übertragung mittels Elektroporation genutzt wurde, was mit der verbesserten Übertragung mittels Lipid-Nanopartikeln (LNPs) vergleichbar ist.
Martin et al. (1999) – „Plasmid-DNA-Malariaimpfstoff: Das Potenzial für genomische Integration nach intramuskulärer Injektion“ (Human Gene Therapy). Diese frühere Studie testete intramuskuläre Plasmid-DNA an Mäusen und nutzte Southern-Blot-Hybridisierung und PCR an hochmolekularer genomischer DNA, um die Integration zu untersuchen. Obwohl die Persistenz überwiegend extrachromosomal war, berichteten die Autoren über Hinweise auf seltene Integrationen in einigen Proben (wenn auch nicht so eindeutig sequenziert wie in späteren Arbeiten). Die Studie setzte einen Maßstab für ein geringes Risiko, erkannte aber das Potenzial für Ereignisse mit sehr geringer Häufigkeit an und beeinflusste die nachfolgenden FDA-Richtlinien zu DNA-Impfstoffen.
Ledwith et al. (2000) – „Plasmid-DNA-Impfstoffe: Untersuchung der Integration in die zelluläre DNA des Wirts nach intramuskulärer Injektion in Mäuse“ (Intervirology). Nackte Plasmid-DNA, die Mäusen intramuskulär injiziert wurde, zeigte, dass zwar keine nachweisbare Integration beobachtet wurde, die DNA jedoch bis zu 26 Wochen lang im Quadrizepsmuskel nachweisbar war. Die DNA war extrachromosomal.
7 WHO-Expertenkomitee für biologische Standardisierung, 74. Bericht, Anhang 3. Bewertung der Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit von mRNA-Impfstoffen zur Prävention von Infektionskrankheiten: regulatorische Überlegungen https://cdn.who.int/media/docs/default-source/biologicals/vaccine-standardization/annex-3—mrna-vaccines_who_trs_1039_web-2.pdf
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Dr. Charlotte Kuperwasser ist eine angesehene Professorin am Institut für Entwicklungs-, Molekular- und Chemische Biologie der Tufts University School of Medicine und Direktorin des Tufts Convergence Laboratory an der Tufts University. Dr. Kuperwasser genießt internationale Anerkennung für ihre Expertise in der Biologie der Brustdrüse, im Bereich Brustkrebs und dessen Prävention. Sie ist Mitglied des Beratenden Ausschusses für Impfstoffe (ACIP).
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