Effektiv, langanhaltend und frei von Nebenwirkungen sollen Impfstoffe Infektionskrankheiten in der Human- und Veterinärmedizin bekämpfen. Doch trotz der Fortschritte in der Entwicklung von Impfstoffen gibt es immer noch einen großen Bedarf an Technologien. Seit Jahrzehnten werden giftige Chemikalien wie Formaldehyd verwendet, damit von Viren in Totimpfstoffen keine Ansteckungsgefahr mehr ausgeht.

Bisher werden die Krankheitserreger für Totimpfstoffen meist mit Hilfe von Chemikalien wie Formaldehyd inaktiviert. Das kann dazu führen, dass sich die Antigene der Erreger chemisch verändern. Die Folge: Der Impfstoff wirkt nur noch abgeschwächt. Ausgeglichen wird dies durch mehrmalige Auffrischimpfungen, erhöhte Mengen an infektiösem Ausgangsmaterial und Wirkungsverstärkern. Dadurch entstehen enorme Kosten. Außerdem bleiben mitunter Reste der Chemikalien im Impfstoff zurück, die dann in den menschlichen Körper gelangen, was die gesellschaftliche Akzeptanz vieler Impfstoffe vermindert und die Angst vor Nebenwirkungen schürt.

Im Fraunhofer-Gemeinschaftsprojekt »Elvira« entwickelten die Institute FEP, IGB und IPA unter der Leitung des Fraunhofer IZI eine neue Methode zur Inaktivierung von Krankheitserregern für die Herstellung wirksamerer Impfstoffe – ohne die Verwendung von Chemikalien. Dazu werden Viren mit niederenergetischen Elektronen bestrahlt, was zur Zerstörung ihrer RNA/DNA führt. Der Clou dabei: Die Erreger werden inaktiviert, aber die für die erfolgreiche Impfung kritischen Protein-Antigene bleiben erhalten. Der Totimpfstoff, der so entsteht, ist für den Organismus ungefährlich, bewirkt aber, dass das Immunsystem Antikörper bildet, die vor einem Ausbruch der Krankheit schützen.

Das neue Verfahren ermöglicht die Produktion von Impfstoffen, die durch die klassischen Verfahren nicht hergestellt werden können. Zwei Prototypen für die automatische Inaktivierung der Erreger wurden bereits entwickelt und aufgebaut. Die Fraunhofer-Gesellschaft Projekt förderte zu Beginn. Anschließend übernahm die Bill & Melinda Gates Foundation die Finanzierung in Höhe von 1,8 Millionen Dollar.

Öffentlichkeitswirksam präsentiert wurde das Projekt erstmals im Jahr 2018 auf dem World Health Summit in Berlin sowie auf der ATOMEXPO in Sochi. Dort kam das Elvira-Projekt sogar unter die drei Finalisten für den ATOMEXPO-Award in der Kategorie »Nuclear Technologies for better life«. Ein großer Schritt in die richtige Richtung.