Vor der Mitte des 20. Jahrhunderts brachte die Ankunft des Sommers einen Schatten der Angst in weiten Teilen der Welt. Polio war eine hoch ansteckende Viruserkrankung, die vor allem Kinder traf und Tausende gelähmt ließ oder sich schwer tat, die Metallsärge, die als Eisenlungen bekannt sind, zu atmen. Ausbrüche schlossen Städte, Eltern hielten ihre Kinder von Pools und Theatern fern und die medizinische Gemeinschaft war weitgehend machtlos. Diese Ära der Angst wurde durch eine der größten wissenschaftlichen Errungenschaften der Menschheitsgeschichte verändert: die Entwicklung der ersten Polio-Impfstoffe.

Die Arbeit von Jonas Salk und Albert Sabin hat nicht nur eine schreckliche Krankheit gezähmt; sie lieferten den Entwurf für moderne globale Gesundheitskampagnen und brachten die Menschheit an den Rand der Ausrottung einer zweiten großen Krankheit.

Die Geißel der Polio verstehen

Polio ist eine alte Krankheit, mit Darstellungen von verdorrten Gliedmaßen, die in der ägyptischen Kunst gefunden wurden. Doch erst im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert verwandelte sie sich in eine globale Epidemie. Paradoxerweise haben verbesserte sanitäre Einrichtungen in Industrieländern zu dieser Verschiebung beigetragen. In Gebieten mit schlechter Hygiene wurden Säuglinge dem Virus früh ausgesetzt, oft wurden sie immun, während sie immer noch durch mütterliche Antikörper geschützt waren.

Mit der Verbesserung der sanitären Einrichtungen verzögerte sich die Exposition, so dass ältere Kinder und Erwachsene anfällig für die schwereren Formen der Krankheit wurden, als sie schließlich darauf stießen.

Die "Sommerplage"

Der Höhepunkt der Polio-Epidemie in den Vereinigten Staaten und Europa ereignete sich in den 1940er und 1950er Jahren. Allein der Ausbruch von 1916 in New York City tötete über 2.000 Menschen und lähmte Tausende mehr. Die Krankheit wurde in den Sommermonaten hyperendemisch und erhielt ihren Spitznamen. Das berühmteste Opfer war wahrscheinlich US-Präsident Franklin D. Roosevelt, bei dem 1921 im Alter von 39 Jahren Polio diagnostiziert wurde. Der persönliche Kampf des FDR mit der Krankheit führte 1938 direkt zur Gründung der National Foundation for Infantile Paralysis (NFIP), die die Spendenaktion "March of Dimes" startete.

Diese Organisation war einzigartig: Es war eine Basisbewegung, die Millionen von Cent von normalen Bürgern sammelte und die Forschung finanzierte, die schließlich die Impfstoffe entwickeln würde.

Wissenschaftliche Barrieren für einen Impfstoff

Bevor ein Impfstoff hergestellt werden konnte, mussten die Wissenschaftler den Feind verstehen. Das Poliovirus ist ein kleines, einfaches RNA-Virus, aber es hatte komplexe biologische Eigenschaften. Ein großer Durchbruch erfolgte 1949, als John Enders, Thomas Weller und Frederick Robbins das Poliovirus erfolgreich in menschlichen Gewebekulturen in einem Labor züchteten. Diese Leistung, die ihnen den Nobelpreis einbrachte, war ein Wendepunkt. Es ermöglichte Forschern, große Mengen des Virus zu züchten und, was wichtig ist, es in einer kontrollierten Umgebung zu untersuchen.

Ein weiterer entscheidender Schritt war die Identifizierung der drei verschiedenen Serotypen des Virus - Brunhilde, Lansing und Leon - was weitgehend von Wissenschaftlern des Typisierungsprogramms der NFIP erreicht wurde.

Jonas Salk und der inaktivierte Polio-Impfstoff (IPV)

Jonas Salk, ein brillanter und ehrgeiziger Virologe, hatte bereits viel Anerkennung für die Entwicklung eines Grippeimpfstoffs mit einer "getöteten" Virusmethode gewonnen. Er glaubte, dass derselbe Ansatz auch für Polio funktionieren könnte. Während viele in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, darunter Albert Sabin, ein lebendes abgeschwächtes Virus bevorzugten, verfolgte Salk einen toten Virusansatz, weil er glaubte, dass es sicherer sei.

Die Wissenschaft des Kills

Salks Methode beinhaltete das Züchten der drei Arten von Polioviren, dann ihre Deaktivierung mit Formaldehyd. Die Formalinbehandlung machte das Virus völlig unfähig, Krankheiten zu replizieren oder zu verursachen, während das Proteincoat intakt blieb, damit das Immunsystem es erkennen kann. Die Herausforderung bestand darin, sicherzustellen, dass jedes einzelne Viruspartikel getötet wurde, ohne seine Fähigkeit zur Stimulation der Immunität zu zerstören. Salk testete den Impfstoff streng an sich selbst, seiner Frau und seinen Kindern, bevor er zu größeren Studien am Menschen überging. Die Ergebnisse dieser kleinen Tests bewiesen, dass der Impfstoff sicher war und eine starke Immunantwort hervorrief.

Der Feldversuch von 1954: Das größte medizinische Experiment der Geschichte

Die NFIP, die mit öffentlichen Spenden überflutet war, organisierte den größten und meist publizierten medizinischen Feldversuch der Geschichte. 1954 nahmen fast 1,8 Millionen Schulkinder – genannt die „Polio Pioniere“ – teil. Der Versuch war eine randomisierte, kontrollierte, doppelblinde Studie, orchestriert von Dr. Thomas Francis Jr. Die Welt wartete mit angehaltenem Atem. Am 12. April 1955 – dem zehnten Jahrestag des Todes von FDR – wurden die Ergebnisse bekannt gegeben. Der Salk-Impfstoff war sicher und effektiv.

Kirchenglocken läuteten und Zeitungen erklärten ein Wunder. Salk, als Held gefeiert, weigerte sich bekanntlich, den Impfstoff zu patentieren, indem er sagte: „Könnten Sie die Sonne patentieren lassen?“

Der Cutter-Vorfall: Ein Rückschlag für die Sicherheit

Die Euphorie war von kurzer Dauer. Nur wenige Wochen nach der Ankündigung führte ein Herstellungsfehler bei den Cutter Laboratories in Berkeley, Kalifornien, zu einer Charge von Impfstoffen, die lebendes, virulentes Poliovirus enthielten. Der Cutter-Vorfall verursachte 40.000 Fälle von Polio, wodurch 200 Kinder dauerhaft gelähmt wurden und 10 Todesfälle verursachten. Diese Tragödie war ein verheerender Schlag gegen das Vertrauen der Öffentlichkeit, führte aber zu einer Revolution in der Sicherheit der Impfstoffherstellung. Die US-Regierung hat ein strenges System für die Lizenzierung und Inspektion biologischer Produkte eingeführt und einen neuen globalen Standard für die Qualitätskontrolle gesetzt.

Der Salk-Impfstoff kehrte schnell auf den Markt zurück, jetzt unter den strengsten Sicherheitsprotokollen der Zeit hergestellt.

Albert Sabin und der orale Polio-Impfstoff (OPV)

Während Salks Impfstoff die Inzidenz von Polio drastisch reduzierte, hatte er Einschränkungen. Er wurde durch Injektion verabreicht, benötigte einen Auffrischer, um die Immunität aufrechtzuerhalten, und obwohl er das Individuum vor Lähmung schützte, konnte er das Virus nicht effektiv daran hindern, sich im Darm zu replizieren und sich auf andere auszubreiten. Albert Sabin, ein Rivale von Salk, war überzeugt, dass ein lebender, oral verabreichter Impfstoff die überlegene Lösung war.

Die Verfolgung des geschwächten Virus

Sabins Weg war schwieriger. Er verbrachte fast ein Jahrzehnt damit, Hunderte verschiedener Virusstämme zu testen und sie systematisch zu schwächen, indem er sie durch nicht-menschliche Primatenzellen leitete. Ziel war es, einen Stamm zu schaffen, der "geschwächt" war - so schwach, dass er beim Menschen keine Lähmung verursachen konnte, aber stark genug, um sich im Darm zu replizieren, was eine robuste, lebenslange Immunantwort stimulierte. Sabin musste dies für jeden der drei Serotypen tun. Es gelang ihm schließlich mit drei stabilen, abgeschwächten Stämmen.

Die Sabin-Prozesse und die globale Adoption

Interessanterweise fanden die definitiven groß angelegten Versuche für den Sabin-Impfstoff nicht in den Vereinigten Staaten statt. In einer bemerkenswerten Zusammenarbeit, die aus der Notwendigkeit des Kalten Krieges hervorging, arbeitete Sabin mit sowjetischen Wissenschaftlern zusammen, darunter Dr. Mikhail Chumakov. 1959 wurden über 10 Millionen Kinder in der Sowjetunion mit dem oralen Sabin-Impfstoff geimpft. Die Ergebnisse waren hervorragend. Der Impfstoff war einfach zu verabreichen (Tropfen auf einem Zuckerwürfel), billig zu produzieren, und er reduzierte schnell Poliofälle in der UdSSR. Diese Ergebnisse überzeugten die Welt von der Macht des Impfstoffs.

Anfang der 1960er Jahre wurde der orale Polio-Impfstoff (OPV) in den Vereinigten Staaten lizenziert und wurde schnell zum wichtigsten Werkzeug für die Bekämpfung von Polio.

Die Vorteile von OPV

Das OPV hatte mehrere deutliche Vorteile gegenüber dem Salk IPV. Erstens induzierte es "Darmimmunität", was den natürlichen Infektionsweg nachahmte. Das bedeutete, dass sich das Virus, wenn eine geimpfte Person später auf das Poliovirus stieß, nicht in ihrem Darm replizieren konnte. Das stoppte die Übertragungskette. Zweitens, weil es ein lebendes Virus war, konnte es im Stuhl vergossen und sich auf enge Kontakte ausbreiten, wodurch Nachbarn und Familienmitglieder effektiv immunisiert wurden - ein Phänomen, das als "Herdenimmunität" bekannt ist.

Dies machte OPV zur idealen Waffe für Massenkampagnen in Entwicklungsländern.

Die globale Auswirkung: Auf dem Weg zur Ausrottung

Die weit verbreitete Verwendung des Sabin-Impfstoffs führte neben der fortgesetzten Verwendung des Salk-Impfstoffs in einigen Gebieten in den meisten entwickelten Ländern bis in die 1970er Jahre zur vollständigen Eliminierung von Polio. Die Krankheit, die einst eine universelle Angst war, begann im Westen aus dem Gedächtnis zu verblassen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und ihre Partner setzten ihre Ziele auf die globale Ausrottung.

Globale Polio Eradication Initiative (GPEI)

1988 startete die Weltgesundheitsversammlung die Global Polio Eradication Initiative (GPEI) – ein massives Gesundheitsunternehmen. Zu dieser Zeit lähmte Polio jährlich etwa 350.000 Kinder in über 125 Ländern. Die GPEI brachte eine beispiellose Koalition zusammen: die WHO, Rotary International, die US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) und UNICEF. Die Strategie bestand darin, eine hohe routinemäßige Immunisierung zu erreichen, sie durch massive Nationale Impftage (NIDs) zu ergänzen und eine aktive Überwachung zu gewährleisten, um das Virus zu erkennen.

Bemerkenswerte Fortschritte und Hürden

Die Fortschritte waren erstaunlich: Im Jahr 2000 war die Zahl der Fälle um 99,9 % zurückgegangen, und Polio war nur in wenigen Ländern endemisch. Die Amerikas waren 1994 als Polio-frei zertifiziert, gefolgt von der westlichen Pazifikregion und Europa. Der letzte Bruchteil eines Prozents erwies sich jedoch als am härtesten. Die Kampagne stand vor kulturellem Widerstand, Konflikten, die Impfer daran hinderten, Kinder zu erreichen, und dem Wiederauftreten des Virus aus dem Impfstoff selbst in seltenen Fällen.

Laut dem WHO-Factsheet zu Polio geht der Kampf in den verbleibenden Hochburgen Afghanistans und Pakistans weiter. Das Virus stellt auch in unterimmunisierten Gemeinschaften weiterhin ein Risiko dar, da es impfstoffabgeleitete Polioviren (cVDPV) zirkuliert, eine seltene genetische Reversion des geschwächten Impfstoffvirus in eine virulente Form.

Die Endspielstrategie und das Vermächtnis der Gründer

Das Endspiel für Polio ist ein komplexer Balanceakt zwischen der Aufrechterhaltung der Macht des OPV und der Beseitigung des Risikos von cVDPV. Die Lösung, die 2016 begann, war ein schrittweiser Entzug des oralen Impfstoffs.

Der Wechsel von tOPV zu bOPV und die Rolle von IPV

Jahrzehntelang schützte das dreiwertige OPV (tOPV) vor allen drei Arten von Wildpolioviren. Nachdem Wildtyp 2 2015 weltweit ausgerottet wurde, wurde ein koordinierter "Schalter" auf bivalentes OPV (bOPV) gemacht, das vor Typ 1 und 3 schützt. Um die Immunität gegen Typ 2 zu erhalten, führte das GPEI mindestens eine Dosis des Salk- Inaktivierten Polio-Impfstoffs (IPV) in die Routine-Impfpläne aller Länder ein. Diese Hybridstrategie verwendet den injizierbaren Salk-Impfstoff, um Lähmungen zu verhindern, ohne das Risiko von impfstoffabgeleiteten Stämmen, und den oralen Sabin-Impfstoff, um die Übertragung im Feld zu stoppen.

Der neuartige orale Polio-Impfstoff (nOPV2)

Im Jahr 2021 trat ein neues Werkzeug in das Arsenal ein: der neuartige orale Polioimpfstoff Typ 2 (nOPV2). Dieser wurde speziell entwickelt, um genetisch stabiler zu sein als der traditionelle Sabin-Typ-2-Impfstoff, was es weitaus unwahrscheinlicher macht, dass er zu einem gefährlichen cVDPV zurückkehrt. Die Entwicklung und der schnelle Einsatz von nOPV2 ist eine direkte Fortsetzung des wissenschaftlichen Erbes von Salk und Sabin, die moderne Gentechnik auf die grundlegenden Prinzipien der Impfstoffologie anwendet.

Die letzte Grenze

Wir stehen am Abgrund, die zweite menschliche Krankheit in der Geschichte (nach den Pocken) auszurotten. Die Hindernisse sind immens. Sie umfassen geopolitische Konflikte, logistische Hürden in abgelegenen Regionen, Desinformationskampagnen, die das Vertrauen in Impfstoffe untergraben, und den anhaltenden Bedarf an Milliarden von Dollar an Finanzierung. Die Werkzeuge, um erfolgreich zu sein, existieren jedoch heute, direkt aus den Entdeckungen von Salk und Sabin.

Ein transformatives Jahrhundert

Die Geschichte des Polio-Impfstoffs ist nicht nur eine Geschichte von Labordurchbrüchen. Es ist eine Geschichte einer Gesellschaft, die mobilisiert wurde, um ihre Kinder zu retten – eine Koalition von Spendengeldern, verzweifelten Eltern, engagierten Wissenschaftlern und globalen Institutionen. Jonas Salk gab der Welt einen sicheren, effektiven Schutzschild. Albert Sabin gab der Welt ein mächtiges, praktisches Schwert, um die Übertragungsketten zu durchschneiden. Gemeinsam eroberten sie eine der am meisten gefürchteten Geißel der Menschheit in der industrialisierten Welt und bauten den Rahmen für einen endgültigen Angriff gegen sie überall.

Während wir neue globale Gesundheitsbedrohungen bewältigen, bleiben die Lehren aus dem Kampf gegen Polio so relevant wie eh und je. Die Macht der Impfstoffe, die Notwendigkeit robuster globaler Gesundheitssysteme und die tiefgreifenden Auswirkungen von Investitionen in die Forschung sind alles Vermächtnisse des Kampfes gegen Polio. Der Tag, an dem wir eine poliofreie Welt zertifizieren, wird der endgültige Sieg für die Polio-Pioniere von 1954 sein, für die Millionen von Impfärzten, die in ihre Fußstapfen treten, und für die Wissenschaftler, die es wagten, sich eine Welt ohne diese Krankheit vorzustellen.

Die erfolgreiche Entwicklung dieser Impfstoffe hat die Entwicklung der menschlichen Gesundheit grundlegend verändert und die unbestreitbare Wahrheit gezeigt, dass Wissenschaft, mit Mut und Überzeugung angewandt, die Welt verändern kann. Das Ende der Polio-Geschichte wird immer noch geschrieben, aber die Autoren sind sich klar: Dank Salk, Sabin und der globalen Gemeinschaft ist eine poliofreie Zukunft in Reichweite.