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In Bioreaktoren findet die Infektion mit dem Virus statt © Pfizer Corporation Austria
In Bioreaktoren findet die Infektion mit dem Virus statt © Pfizer Corporation Austria

APA

FSME: Wie ein Impfstoff entsteht

19.04.2017

Ein gut 40 Jahre alter österreichischer Impfstoff entsteht in Orth an der Donau und wird zur Abdeckung des weltweiten Bedarfs in aller Herren Länder exportiert: der Schutz vor durch Zecken übertragene Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME). Isoliert wurde das Virus in den 1970er-Jahren erstmals von Christian Kunz, dem damaligen Leiter des zum Hygieneinstitut der Universität Wien gehörenden Instituts für Virologie. Die industrielle Produktion des Impfstoffs startete durch die Immuno AG 1976. APA-Science war zu einem Rundgang eingeladen.

Immuno wurde 1996 vom US-Konzern Baxter übernommen, dieser verkaufte seine Impfstoffsparte im Dezember 2014 an das US-Pharmaunternehmen Pfizer. Auf dem Produktionsgelände am Rande des Nationalparks Donau-Auen wird neben dem viralen Zeckenimpfstoff auch das bakterielle Vakzin NeisVac-C - als Schutz vor Meningitis, das durch Meningokokken C verursacht wird - hergestellt. In Summe verlassen zehn Millionen Impfdosen jährlich die Anlage. Gut für den Hersteller: Das Virus ist relativ stabil, genetische Veränderungen seien bis jetzt nicht zu sehen. Der Impfstoff wirkt gegen alle drei Subtypen des Virus, den europäischen, sibirischen und fernöstlichen.

Die Impfstoffherstellung ähnelt jedem anderen industriellen Fertigungsprozess, hochkomplexe Beschaffung inklusive. Einen Unterschied stellen allerdings die Sicherheits- und Reinheitsanforderungen dar: Verlangt werden Produktionsbedingungen unter "Biosafety Level 3" - Stufe 1 ist ungefährlich, die Höchststufe 4 gilt etwa für Ebola. "Weil es für FSME keine Therapie gibt", erläuterte Produktionsleiter Martin Außerleitner. Im Arbeitsalltag bedeutet das für die im Labor tätigen Mitarbeiter langwieriges "Ein- und Ausschleusen" in den Reinraum - mehrmalige Kleiderwechsel, häufiges Desinfizieren, strengste Abläufe und Vorschriften. Make-up, Nagellack und Schmuck sind hier verboten.

Hühnereier als "kritischer Rohstoff"

Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel, sie brauchen lebende Organismen, um sich zu vermehren. Aus befruchteten Hühnereiern wird daher eine Primär-Zellkultur erzeugt, die anschließend mit einem flüssigen Nährmedium versorgt wird. Die spezifiziert-pathogenfreien (SPF)-Eier kommen von zwei Lieferanten aus Deutschland und den USA. SPF bedeutet, dass sie frei von bestimmten Erregern sein müssen - und das über mehrere Generationen, ehe die ersten Eier für die Impfstoffproduktion verwendet werden können. "Die je nach Lieferant 3.000 bis zu 10.000 Hühner leben abgeschirmt in einem Quasi-Reinraum", erklärt Außerleitner. Bestellt werden müssen die Eier in der richtigen Menge für jede Kalenderwoche bereits eineinhalb Jahre im Voraus - eine komplexe Angelegenheit, um die sich Supply Chain Manager kümmern. Ein embryoniertes Ei liefert laut den Angaben Material für etwa zwanzig Impfdosen - das erklärt, warum die Eier von der Branche als "kritischer Rohstoff" eingeschätzt werden und auch Pfizer beide "Hersteller" behält, um die Abhängigkeit zu reduzieren.

Theoretisch ließe sich der Impfstoff auch mit kultivierten Zellkulturen anstatt Hühnereiern herstellen, aber: "Der Wirkstoff ist seit 40 Jahren sicher. Ändert man die Produktion, ist das quasi ein neues Produkt - die Umstellung und Genehmigung würden Jahre dauern", gibt der Produktionsleiter zu bedenken.

Die erzeugte Zellkultur kommt in Bioreaktoren ("Fermentatoren"), hier findet die Infektion statt und hier werden die Viren in großem Stil vermehrt. Eine Woche später werden die Viren über eine Zentrifuge geerntet. Mittels Formaldehyd wird das Virus deaktiviert. "Das ist der entscheidende Schritt für die Produktsicherheit", so Außerleitner. Ab nun können sich die Viren nicht mehr vermehren und keine Infektion mehr hervorrufen: der Wirkstoff ist entstanden, allerdings noch mit einer Menge an Nebenprodukten. Diese werden in der Ultrazentrifuge - einer echten Hightech-Anlage mit 110.000-facher Erdbeschleunigung - herausgefiltert, übrig bleibt das hochreine Zwischenprodukt. Es wird bei minus 30 Grad Celsius tiefgekühlt in Flaschen gelagert, ehe es zum Abfüller nach Wien gelangt, der die Virussuspension verdünnt und in Spritzen abfüllt. "Künftig wird die Abfüllung in Belgien erfolgen", so die Auskunft von Außerleitner. Doch jeder Technologietransfer bedeute eine Riesenherausforderung, "wir sind nicht die Autoindustrie".

Know-how der Mitarbeiter wertvoll

Die rund 230 Mitarbeiter pendeln zur Hälfte aus Wien - mehrmals täglich fährt ein Betriebs-Shuttle - , zur Hälfte wohnen sie in der Region. Die in der Produktion tätigen Mitarbeiter kommen aus den Bereichen Ingenieurswesen, Biochemie, Lebensmittel- und Biotechnologie, Molekularbiologie, Medizin oder der medizinischen Informatik und haben unterschiedliche Ausbildungswege hinter sich. "Wir nehmen gerne einschlägige HTL-Absolventen", erzählt Außerleitner. Aber auch Fachhochschul- und Universitätsabsolventen finden sich in der Belegschaft. Die ziemlich komplett von Baxter übernommene Mannschaft mache die Produktionsanlage erst wertvoll, betont er: "Wir leben vom langjährigen Know-how unserer Mitarbeiter. Oft erkennen sie anhand eines einzigen Geräuschs, wenn im Produktionsprozess etwas nicht in Ordnung ist."

Dass in Orth im Gegensatz zu allen anderen 62 Global Supply-Produktionsstätten des Unternehmens eine kleinvolumige Herstellung - anstatt 1.000-Liter-Bioreaktoren sind es 100- bis 160-Liter - stattfindet, berge durchaus seine Herausforderungen. "Durch die kleinen Tanks sind innovative Lösungen gefragt, um alle erforderlichen Parameter wie Druck, Sauerstoff- oder pH-Wert, messen zu können", so Außerleitner. Es biete aber auch Vorteile. "Es bedeutet zum einen eine Risikominimierung - verliere ich ein Lot, ist nicht alles weg", erklärt Site Leader Martin Dallinger. Zum anderen eigne sich der Standort damit für Nischenprodukte. Man habe diesbezüglich ein Zukunftsportfolio in der Pipeline, zu Näherem hielt sich der Manager aber bedeckt.

Pfizer Global Supply besteht aus 63 Produktionsstätten weltweit- darunter elf spezialisierte Biotech-Produktionsstätten, zu denen der Standort Orth gehört. Eine eigene F&E-Abteilung betreibt Pfizer in Österreich nicht, aber der Konzern forscht in Zusammenarbeit mit medizinischen Universitätskliniken, Krankenhäusern und Fachordinationen hauptsächlich in den Bereichen Entzündungskrankheiten, Onkologie und neurologischen Erkrankungen. Im Bereich Brustkrebs gibt es eine Kooperation mit der Austrian Breast and Colorectal Cancer Study Group (ABCSG), die eine Phase 3-Studie in 23 Ländern von Österreich aus leitet.

(Anm.: 2015 spaltete Baxter seine Biotech-Sparte unter dem Namen Baxalta ab. 2016 wurde Baxalta vom britisch-irischen Biotechnologiekonzern Shire übernommen. Shire stellt in Orth rund drei Viertel der insgesamt 1.000 am Campus Beschäftigten.)

Service: Diese Meldung ist der Auftakt unserer neuen Reportage-Reihe "APA-Science zu Besuch". Mehr dazu unter http://science.apa.at/zubesuch.

Von Sylvia Maier-Kubala / APA-Science

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