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Covid-19 vermeiden HomeForschungsgebieteCOVID-19COVID-19 vermeiden: unser Impfstoffprogramm

Neues Wissen umsetzen und Erreichtes optimieren

Gemeinsam mit unserem Partner BioNTech haben wir in nur neun Monaten einen nachweislich wirksamen Impfstoff gegen das Coronavirus entwickelt.

Auch danach ging die Forschungsarbeit an der Schutzwirkung, der Haltbarkeit und anderen Aspekten des Impfstoffes weiter: Kontinuierlich entwickeln wir gemeinsam aktualisierte Prototyp-Varianten des COVID-19-Impfstoffs, um darauf aufbauend bei Bedarf auf künftige, möglicherweise bedenkliche Varianten reagieren zu können.
 

Circa 100 Tage

benötigen wir, um einen Impfstoff gegen eine neue Variante zu entwickeln.

31 Tage

dauert es derzeit vom Start bis zur Fertigstellung der Impfstoff-Fläschchen.

9 Monate

beträgt die Haltbarkeit des Impfstoffs.

31 Tage

kann der Impfstoff in einem Standardkühlschrank aufbewahrt werden.

Ende November 2021 haben wir gemeinsam mit BioNTech mit der Entwicklung eines Omicron-spezifischen COVID-19-Impfstoffs begonnen. Die ersten Chargen des Impfstoffs auf Omicron-Basis können produziert werden und sollen innerhalb von 100 Tagen zur Auslieferung zur Verfügung stehen, sofern dafür die nötigen behördlichen Genehmigungen vorliegen.

Eine Aktualisierung des Impfstoffs erfordert die Produktion eines anderen mRNA-Strangs, der speziell für diese Variante entwickelt wurde. Alle weiteren Schritte wie die Formulierung, Abfüllung/Fertigstellung, Lagerung und der Vertrieb bleiben bestehen.

Unsere Kooperation mit BioNTech

Als Anfang 2020 die ersten Nachrichten aus China weltweit für Unruhe sorgten, war für Albert Bourla, CEO von Pfizer, schnell klar: Diese Krise kann nur gemeinsam gemeistert werden. Es muss alles getan werden, um der Pandemie so schnell wie möglich zu begegnen. Noch im März 2020 stellte Pfizer seinen Fünf-Punkte-Plan vor. Darin erklärte sich Pfizer zu einem offenen und kooperativen Vorgehen mit dem Ziel, möglichst schnell wirksame Therapien und Impfstoffe gegen das Virus zu entwickeln. Dazu gehört, wissenschaftliche Erkenntnisse auf Open-Source-Plattformen zu teilen, ungenutzte Produktionskapazitäten bereitzustellen und die eigene Expertise bei kleineren Biotech-Unternehmen einzubringen.

3 Milliarden

Impfstoffdosen produzieren Pfizer und BioNTech in 2021.

1 Milliarde

davon steht in Ländern mit mittlerem und niedrigem Einkommen zur Verfügung.

4 Milliarden

Dosen erwarten wir im Jahr 2022 herstellen zu können.

In über 150

Studienzentren in 6 Ländern lief die Studie.

46.331

Probanden nahmen an der Studie teil.

Nur 279

Tage sind von der Ankündigung der Kooperation bis Zulassung in der EU vergangen.

Das entscheidende Telefonat fand im Februar 2020 statt. Uğur Şahin, Chef des Mainzer BioTech-Unternehmens BioNTech kontaktierte die leitende Impfstoffentwicklerin bei Pfizer, die Deutsche Kathrin Jansen, um sie für eine Zusammenarbeit zu gewinnen. Die beiden kannten sich bereits, da Pfizer und BioNTech zu diesem Zeitpunkt seit eineinhalb Jahren an der Entwicklung eines Influenza-Impfstoffs auf Basis der neuartigen mRNA-Technologie arbeiteten. Das Potenzial war bekannt und das Vertrauen, das in dieser Zeit der Zusammenarbeit entstanden ist, war entscheidend für die nächsten Schritte. Mitte März 2020 startete die Zusammenarbeit.

BioNTech bildet mit seiner mRNA-Plattform den Ausgangspunkt der Kooperation. Pfizer bringt als etabliertes pharmazeutisches Unternehmen die Expertise ein, einen Impfstoffkandidaten bis zur Marktreife zu führen. Dazu gehören die Durchführung aufwendiger klinischer Studien, die regulatorischen Prozesse, das Produktionsnetzwerk oder auch die notwendigen Sicherheits- und Monitoringsysteme. Auch kann Pfizer Kapital „auf Risiko“ investieren, beispielsweise für den Aufbau der Produktion und Logistik.

„Die Zulassung durch die Europäische Kommission ist eine historische Leistung für die Menschheit, made in Europe. Es ist der erste Impfstoff, der in einer groß angelegten Studie mit mehr als 40.000 Teilnehmer:innen entwickelt und in weniger als einem Jahr zugelassen wurde. Dies basiert auf der jahrzehntelangen wissenschaftlichen Arbeit vieler Expert:innen mit europäischen Wurzeln und einem Unternehmen, das im Herzen Europas gegründet wurde und dort seinen Hauptsitz hat.”

Prof. Uğur Şahin
CEO BioNTech

Die Meilensteine der Impfstoffentwicklung

2022

25. Januar

Pfizer und BioNTech starten die erste klinische Studie mit einem an die Omicron-Variante angepassten Corona-Impfstoff.

2022

3. Januar

Pfizer und BioNTech erhalten von der FDA eine Notfallzulassung für die sogenannte Booster-Dosis gegen COVID-19 für Personen ab 12 Jahren.

2021

9. Dezember

 Pfizer und BioNTech erhalten von der FDA eine Notfallzulassung für die sogenannte Booster-Dosis gegen COVID-19 für Personen ab 16 Jahren.

2021

29. November

Die EU-Kommission erteilt die Zulassungserweiterung für den COVID-19-Impfstoff für die Anwendung bei 5- bis 11-Jährigen.

2021

19. November 

Die FDA erweitert die Notfallzulassung um die sogenannte  Booster-Dosis für Personen ab 18 Jahren.

2021

29. Oktober

Pfizer und BioNTech erhalten von der FDA eine Notfallzulassung für COVID-19-Impfstoff für Kinder im Alter von 5 bis 11 Jahren in den USA.

2021

22. September

Übermittlung von Daten zur sogenannten Booster-Dosis an die Europäische Arzneimittelagentur (EMA).

2021

26. August

Pfizer und BioNTech verkünden die Zusammenarbeit mit dem brasilianischen Unternehmen Eurofarma für die Herstellung und Distribution des Impfstoffs.

2021

25. August

Pfizer und BioNTech stellen einen ergänzenden Zulassungsantrag für eine sogenannte Booster-Dosis bei der FDA.

2021

23. August

Der Impfstoff erhält von der FDA die reguläre Zulassung für die USA bei Menschen ab dem 16. Lebensjahr.

2021

21. Juli

Pfizer und BioNTech unterzeichnen mit dem südafrikanischen Unternehmen Biovac einen „Letter of Intent“ zur Produktion und Distribution des Impfstoffs.

2021

28. Mai

Die Europäische Arzneimittelagentur (EMA) erweitert die bedingte Zulassung für Menschen im Alter zwischen 12 und 15 Jahren.

2021

10. Mai

Die FDA erteilt die Notfallzulassung für die Impfung von Menschen im Alter zwischen 12 und 15 Jahren.

2020

21. Dezember

Die Europäische Arzneimittelagentur (EMA) erteilt die bedingte Zulassung für den COVID-19-Impfstoff. Mit den Impfungen kann nun in der Europäischen Union begonnen werden.

2020

12. Dezember

Der Impfstoff erhält eine Notfallzulassung der US-Arzneimittelbehörde FDA.

2020

2. Dezember

Die britische Regulierungsbehörde MHRA erteilt die Notfallzulassung für den Impfstoffkandidaten BNT162b2.

2020

20. November

In den USA wird die Notfallzulassung bei der FDA beantragt.

2020

18. November

Die Unternehmen geben bekannt, dass der Impfstoffkandidat eine 95%ige Wirksamkeit gegen COVID-19 zeigt.

2020

20. November

In den USA wird die Notfallzulassung bei der FDA beantragt.

2020

20. November

In den USA wird die Notfallzulassung bei der FDA beantragt.

2020

6. Oktober

Es startet ein besonderer Zulassungsprozess, bei dem zulassungsrelevante Daten schrittweise bei der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA) eingereicht werden („Rolling-Review-Verfahren").

2020

7. September

Das Paul-Ehrlich-Institut genehmigt die klinische Phase-II/III-Studie für BNT162b2 in Deutschland.

2020

20. November

In den USA wird die Notfallzulassung bei der FDA beantragt.

2020

27. Juli

Pfizer und BioNTech wählen BNT162b2 als COVID-19-Impfstoffkandidaten aus – die globale Studie der Phase II/III beginnt.

2020

13. Juli

BNT162b1 und BNT162b2 – zwei Varianten des Impfstoffkandidaten – erhalten den Fast-Track-Status der amerikanischen Arzneimittelbehörde FDA.

2020

5. Mai

Auch in den USA startet die klinische Phase-I/II-Studie.

2020

29. April

Eine erste Gruppe von 12 Teilnehmern hat in Deutschland die Impfstoffdosen erhalten.

2020

22. April

Das Paul-Ehrlich-Institut erteilt die Genehmigung für die klinische Phase I/II-Studie – es ist die erste klinische Studie eines COVID-19-Impfstoffkandidaten in Deutschland.

2020

17. März

Pfizer und BioNTech geben Pläne zur gemeinsamen Entwicklung eines potenziellen Impfstoffs auf mRNA-Basis bekannt.

2020

13. März

Albert Bourla, CEO von Pfizer, skizziert einen Fünf-Punkte-Plan zur Bekämpfung von COVID-19.

2020

11. März

Die Weltgesundheitsorganisation erklärt den COVID-19-Ausbruch zur globalen Pandemie.

2018

16. August

Pfizer und BioNTech gehen eine Partnerschaft zur Entwicklung von mRNA-Impfstoffen ein.

Eine neue Form der Impfstoffe

Mit der mRNA-Technologie können Impfstoffe PatientInnen künftig schneller zur Verfügung gestellt werden:

Mehr zur Wirkweise von mRNA-Impfstoffen:

Die Sicherheit und Wirksamkeit des Impfstoffes in klinischen Studien nachweisen

Wenn die Welt einen öffentlichen Gesundheitsnotstand erlebt, dann ist schnelles Handeln geboten. Für die Entwicklung, Zulassung und Produktion eines Impfstoffes gegen COVID-19 wurden bei BioNTech und Pfizer viele Prozesse parallel statt nacheinander durchgeführt, es hatte gute Startbedingungen und profitierte vom Engagement aller an den Studien Beteiligten.

So kam es in Rekordzeit zum wirksamen und sicheren Impfstoff:

 
Partnerschaft von Pfizer und BioNTech 

Vor allem die Tatsache, dass BioNTech und Pfizer bereits an einem anderen mRNA-Impfstoff arbeiteten, ermöglichte den schnellen Beginn klinischer Studien. Die Plattform, anhand der mögliche Wirkstoffkandidaten identifiziert werden können, war bereits vorhanden. In der frühen klinischen Phase wurde statt sequenzieller Einzelstudien eine laufende Phase-I/II-Studie in Echtzeit durchgeführt, die mit kontinuierlicher Datenerhebung jeweils angepasst wurde. So konnten der endgültige Impfstoffkandidat ausgewählt, Aussagen über die Sicherheit und Verträglichkeit getroffen und Daten zur funktionellen Immunogenität gesammelt werden.    

Infektionsgeschehen 

Ein weiterer Grund war das intensive Infektionsgeschehen: Es gab in der jüngeren Geschichte keine Infektionskrankheit, die einerseits global so weit in der Bevölkerung verbreitet ist und eine so hohe Zahl von Erkrankten in kürzester Zeit hervorbrachte wie die von SARS-Cov-2. Aufgrund dieser hohen Inzidenz verbunden mit der Bereitschaft Vieler sich als Proband an der Zulassungsstudie zu beteiligen, ließ sich in kürzester Zeit eine sehr große internationale Studie mit über 46.000 TeilnehmerInnen durchführen, für deren Rekrutierung und Auswertung man unter normalen Umständen bzw. bei selteneren Infektionskrankheiten Jahre benötigt hätte.

Produktion des Impfstoffes

Bei der Produktion des Impfstoffs sind wir ebenfalls einen neuen Weg gegangen: Für den Aufbau von Impfstoffproduktionskapazitäten sind Investitionen von vielen hundert Millionen bis Milliarden von US-Dollar erforderlich. Unter normalen Umständen werden diese erst dann investiert, wenn sich ein Impfstoffkandidat als sicher und immunogen erwiesen hat. Aber dieses Mal wurde dieser Prozess, der eigentlich Jahre dauert, durch enorme Vorabinvestitionen von Kapital und Ressourcen auf wenige Monate verkürzt.  

Im Juli 2020 startete die globale Zulassungsstudie für den Impfstoffkandidaten BNT162b2. Die Placebo-kontrollierte Studie untersucht die Wirksamkeit und Sicherheit dieses Impfstoffkandidaten bei Erwachsenen und Jugendlichen im Alter von 12 bis 85 Jahren. Anfang September genehmigte das Paul-Ehrlich-Institut die Durchführung der klinischen Phase-II/III-Studie auch in Testzentren in Deutschland. Im Oktober starteten wir mit dem schrittweisen Review („Rolling Review“) einen besonderen Zulassungsprozess, den die Europäische Arzneimittelagentur für Fälle wie die gegenwärtige Corona-Pandemie vorsieht. Allein im Jahr 2020 wurden weltweit bis zu 50 Mio. und im Jahr 2021 rund 3 Mrd. Impfstoffdosen geliefert. Parallel werden weitere Impfstoffkandidaten als Teil eines differenzierten COVID-19-Impfstoff-Portfolios weiter
evaluiert.

 

Den Impfstoff verfügbar machen - die Produktion

Nach Monaten intensivster Forschung und klinischen Studien ist ein Impfstoff gegen COVID-19 entwickelt. Fast genauso lange haben wir unser US- und europäisches Fertigungsnetzwerk auf die Produktion des Impfstoffs vorbereitet. So konnte es gelingen, dass wir 2021 weltweit 3 Mrd. Dosen produziert haben.

31 Tage

dauert es derzeit vom Start bis zur Fertigstellung der Impfstoff-Fläschchen.

9 Monate

beträgt die Haltbarkeit des Impfstoffs.

31 Tage

kann der Impfstoff in einem Standardkühlschrank aufbewahrt werden.

Mehr als 50 %

der Produktionszeit entfällt auf Tests und Qualitätssicherung.

Wie ein mRNA-Impfstoff hergestellt wird 

Die Produktion des COVID-19-Impfstoffs erfolgt in acht Schritten – jeder mit völlig anderen Anforderungen an unsere Produktionsstätten. Tag und Nacht arbeiten unsere Kolleg:innen an den drei US-Standorten St. Louis, Andover und Kalamazoo sowie in unserem Werk in Puurs in Belgien daran, das Vakzin milliardenfach zur Verfügung zu stellen.

Die Plasmid-DNA vermehren und zu Einzelsträngen öffnen (Schritt 2 und 3)

Die Herstellung des mRNA-Impfstoffs beginnt an unserem Standort in St. Louis (Missouri). Hier wird die zuvor umgeschriebene Plasmid-DNA (siehe Schritt 1 der Infografik) produziert, die später als Vorlage für die mRNA dient. Dafür wird zunächst in einem Prozess, der Biosynthese genannt wird, innerhalb von zwei Wochen Plasmid-DNA mit Hilfe von E. coli-Bakterien in einer Zellkultur billionenfach vermehrt. Anschließend durchläuft das Gemisch aus Zellresten und Plasmid-DNA eine Reihe von Reinigungsschritten, bei denen alles bis auf die mikroskopisch kleinen DNA-Ringe entfernt wird (siehe Schritt 2 der Infografik). Als nächstes wird die gereinigte Plasmid-DNA linearisiert, d. h. Enzyme werden verwendet, um die DNA-Ringe zu schneiden und zu einem Einzelstrang zu öffnen (siehe Schritt 3 der Infografik). Die linearisierten DNA-Einzelstränge werden nun in einer klaren Lösung in spezielle High-Tech-Beutel von der Größe einer Einkaufstüte verpackt und zur Lagerung bei einer Temperatur von -80° C eingefroren. Es folgen tagelange Kontrollen und Qualitätssicherung, in denen das DNA-Material auf die strengen Anforderungen des COVID-19-Impfstoffs geprüft wird. Am Ende dürfen in der gereinigten Mischung keine Verunreinigungen enthalten sein und die DNA-Stränge müssen alle exakte Kopien des Originals sein. Sobald die DNA-Vorlagen die erforderlichen Tests bestanden haben, werden die gefrorenen Beutel mit dem Wirkstoff in speziell dafür entwickelten Behältern in das knapp 1.900 Kilometer entfernte Werk in Andover gebracht.

Von der Plasmid-DNA zum mRNA-Wirkstoff (Schritt 4 und 5)

In unserer Produktionsanlage in Andover (Massachusetts) stellen wir den mRNA-Wirkstoff her.  Dazu wird die linearisierte DNA in 40-Liter-Behältern mit Enzymen und Chemikalien innerhalb von drei bis vier Tagen in mRNA umgewandelt (siehe Schritt 4 der Infografik). Begleitet wird dieser Vorgang durch ständige Probennahme und Tests, um die erforderlichen Standards einzuhalten. Alle Arbeitsschritte werden genauestens dokumentiert. Diese Dokumente können jederzeit von Gesundheitsbehörden eingesehen werden, damit die Produktion nach den nötigen Standrads sichergestellt ist. Als nächstes muss der mRNA-Wirkstoff von der Flüssigkeit, in der er entstanden ist, und den überschüssigen Chemikalien, die zu seiner Herstellung verwendet wurden, getrennt werden (siehe Schritt 5 der Infografik). Der größte Teil des gereinigten mRNA-Wirkstoffs wird in einkaufstütengroßen Paketen verpackt und eingefroren. Der Rest durchläuft eine zweite Phase intensiver Tests, um die Produktqualität sicherzustellen. Nur Chargen, die die strenge Qualitätssicherung bestehen, werden zu einer der nächsten Produktionsstätte nach Kalamazoo oder Puurs weitergeschickt.

Den Impfstoff formulieren und in Fläschchen abfüllen (Schritt 6 bis 8)

In unseren beiden Werken in Kalamazoo (Michigan) und Puurs (Belgien) kommen die Inhaltsstoffe in gefrorenem Zustand an. Um mit der Formulierung beginnen zu können, werden sie aufgetaut und mit anderen Rohmaterialien durch spezielle Mischverfahren schrittweise kombiniert. Durch diese Verfahren wird ein Lipid-Nanopartikel um den Wirkstoff herum aufgebaut, welcher entscheidend für das Einführen der mRNA in die Körperzellen ist (siehe Schritt 6 der Infografik). Nach einer sterilen Filtration wird die Formulierung in einer Hochgeschwindigkeits-Abfüllmaschine in präzisen Portionen für sechs Impfdosen in Fläschchen abgefüllt (siehe Schritt 7 der Infografik). Die gesamte Formulierung und Abfüllung geschieht in nur drei Tagen. Danach durchlaufen die Fläschchen eine Inspektion, wo sie auf Klarheit und Dichtigkeit geprüft werden. Die Chargen, die diese Prüfung bestehen, werden verpackt und bei einer Temperatur zwischen -70 und -85° C in einem Tiefkühlschrank schockgefroren, bevor sie in Tiefkühllagern auf den Versand in Trockeneisbehältern warten (siehe Schritt 8 der Infografik).

So wird der Impfstoff weltweit verfügbar

Wir verfügen als multinationaler Impfstoffproduzent über jahrelange Erfahrung im Lieferketten- und Kühlkettenmanagement. Trotzdem stellt die Distribution des COVID-19-Impfstoffs eine besondere Herausforderung für uns dar: Wir mussten eine neue Lieferkette für große Mengen bei extrem niedrigen Temperaturen für einen globalen Markt entwickeln. 

In über 100

Länder haben wir den COVID19-Impfstoff bereits geliefert.

Rund 3 Mrd.

Dosen des Impfstoffs haben wir 2021 ausgeliefert.

99,9 Prozent

So hoch ist unsere Erfolgsquote bei der Lieferung unserer Impfstoff-Sendungen.

Für die Distribution des COVID-19-Impfstoffs haben wir logistische Pläne und Instrumente entwickelt, die den effektiven Transport des Impfstoffs, die Lagerung und die kontinuierliche Temperaturüberwachung ermöglichen.
 

Tiefkühllager

Nachdem wir den Impfstoff in unserem Produktionswerk in Puurs (Belgien) in Fläschchen abgefüllt und verpackt haben, wird dieser schockgefroren. In Ultra-Niedrigtemperatur (ULT)-Gefriergeräten ist es möglich den Impfstoff bis zu sechs Monate vor seinem Versand in Trockeneisbehältern zu lagern. Für die Kühlung bei extrem niedrigen Temperaturen haben wir die Infrastruktur unseres Standortes entsprechend optimiert.

Transportboxen

Sobald der Impfstoff die großen Tiefkühlschränke verlässt, wird die Tiefkühl-Temperatur konstant aufrechterhalten. So gewährleisten wir die chemische Stabilität und damit die Wirksamkeit und Sicherheit. Dafür haben wir eine spezielle Thermotransportbox entwickelt. Mithilfe von Trockeneis kann die Temperatur in der Box über 10 Tage stabil gehalten werden. Pro Sendung befüllen wir die Sendungsbox in drei Lagen mit insgesamt 23 Kilo Trockeneis. Die Box kann am Ort des Impfens zudem zur Zwischenlagerung genutzt werden.

Thermosensoren

Um die Temperatur konstant zu überwachen, setzen wir modernste GPS-fähige Thermosensoren ein. Diese kommen in die Transportbox und messen und dokumentieren dort in Echtzeit die Gradzahl und den Bestand des Impfstoffs. Die mit den Thermosensoren ausgestatteten Boxen können mehrfach wiederverwendet werden.

Just-in-Time-System

Unser Vertrieb basiert auf einem flexiblen Just-in-Time-System. Wir nutzen sowohl den Straßen- als auch Lufttransport und sind so in der Lage, den Impfstoff innerhalb von drei Tagen an den Ort des Impfens zu bringen. Mit jeder Flasche Impfstoff können dort bis zu sechs Menschen geimpft werden.

Einblicke in die Impfstoff-Logistik an unserem Produktionsstandort in Puurs (Belgien):

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