Räumlich-zeitliche Verteilung von SARS-CoV-2-Impfstoffen und impfstoffbedingten Proteinen bei Mäusen und Menschen

Warum diese Forschung für den Alltag wichtig ist

Viele Menschen haben sich gefragt, was nach einer Impfung mit COVID-19-mRNA-Impfstoffen im Körper passiert. Reisen die Impfstoffmoleküle weit, wie lange bleiben sie und welche Zellen stellen tatsächlich das Spike-Protein her, das unser Immunsystem trainiert? Diese Studie an Mäusen und an verstorbenen Geimpften verfolgt, wohin die Impfstoff-mRNA und das Spike-Protein im Laufe der Zeit gelangen, beantwortet damit Sicherheitsfragen und liefert Hinweise dafür, wie künftige mRNA-Impfstoffe gestaltet werden könnten.

Der Weg der Injektion

Die Forschenden konzentrierten sich auf zwei weit verbreitete COVID-19-mRNA-Impfstoffe und stellten zwei Grundfragen: Wo findet sich die genetische Nachricht des Impfstoffs und wo wird das daraus resultierende Spike-Protein hergestellt? Sie untersuchten Gewebe von Labormäusen, die eine einzelne Injektion in den Beinmuskel erhalten hatten, sowie Proben von Erwachsenen, die innerhalb von zwei Wochen nach der Impfung verstorben waren, jedoch nicht an der Impfung. Mit sensiblen molekularen Tests maßen sie das Vorhandensein von Impfstoff-mRNA und nutzten Gewebefärbungen, um das Spike-Protein in Muskeln und Organen zu lokalisieren.

Was bei Mäusen passiert

Bei Mäusen zeigte sich die Impfstoff-mRNA schnell an der Injektionsstelle und in mehreren Organen. Die Werte im injizierten Muskel waren einen Tag nach der Spritze am höchsten und fielen dann rasch ab, sodass sie nach etwa einer Woche nicht mehr nachweisbar waren. Außerhalb des Muskels zeigte die Milz das stärkste Signal, während andere Organe wie Leber, Lunge, Herz und Nieren geringere Mengen aufwiesen, die binnen weniger Tage verschwanden. Das Spike-Protein im Muskel erreichte um Tag eins seinen Höhepunkt und nahm dann ab, was dem Rückgang der mRNA entsprach. Zusammen zeigen diese Befunde, dass sich die Impfstoff‑Botschaft bei Mäusen nur kurzzeitig ausbreitet, besonders in immunbezogenen Geweben sichtbar ist und dann beseitigt wird.

Was bei Menschen passiert

In den menschlichen Autopsieproben zeigte sich ein anderes Bild. Impfstoff-mRNA und Spike-Protein wurden fast ausschließlich im Deltamuskel nachgewiesen, also dort, wo die Spritze gesetzt worden war, und nur bei Personen, die wenige Tage nach der Impfung verstorben waren. Die Forschenden fanden unter ihren Testbedingungen weder in wichtigen Organen wie Leber, Niere, Lunge oder Milz noch im Blut nennenswerte Mengen an Impfstoff-mRNA oder Spike-Protein. Das deutet darauf hin, dass sich das Impfstoffmaterial — zumindest in dieser älteren und medizinisch fragilen Gruppe — weitgehend auf die Injektionsstelle beschränkte, anstatt sich im Körper zu verbreiten.

Welche Zellen die Arbeit übernehmen

Durch genaue Betrachtung gefärbter Muskelabschnitte identifizierte das Team die Hauptzelltypen, die nach der Impfung Spike-Protein produzierten. Statt klassischer Immunwächter waren die dominanten Produzenten Fibroblasten — Stütz‑Zellen im Bindegewebe zwischen den Muskelfasern — sowie Muskelstammzellen, sogenannte Satellitenzellen. Diese Zellen nahmen mRNA leicht auf und zeigten Spike-Protein. Immunzellen wie Makrophagen und andere antigenpräsentierende Zellen waren in der Gegend vorhanden und lösten eine lokale Entzündungsreaktion aus, zeigten selbst aber nur selten Spike-Protein. Ähnliche Muster traten nach einem adenovirusbasierten COVID-19-Impfstoff auf, obwohl dort die Spike-Produktion weiter verbreitet war.

Was das für das Verständnis von Impfstoffen bedeutet

Für Nichtfachleute ist die Kernbotschaft, dass die COVID-19-mRNA-Impfstoffe in dieser Studie nicht großflächig im Körper verweilten. Bei Mäusen trat die Impfstoff-Botschaft kurzzeitig in mehreren Organen auf, war aber größtenteils innerhalb einer Woche verschwunden, während sie beim Menschen nur in den Tagen nach der Impfung an der Injektionsstelle nachweisbar war. Lokale Stütz‑Zellen im Muskel — nicht wandernde Immunzellen — waren die Hauptproduzenten des Spike‑Proteins und tragen vermutlich dazu bei, das Immunsystem anzuziehen und zu aktivieren. Diese Erkenntnisse klären, wie und wo mRNA-Impfstoffe im Körper wirken, und können Forschenden helfen, künftige Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten und Krebs zu optimieren.

Zitation: Heinrich, F., Lücke, J., Zhang, S. et al. Spatiotemporal distribution of SARS-CoV-2 vaccines and vaccine-related proteins in mice and humans. Sci Rep 16, 15479 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-47568-6

Schlüsselwörter: mRNA-Impfstoffe, COVID-19-Impfung, Spike-Protein, Impfstoffverteilung, Immunantwort