Die gute Nachricht kam am 9. November 2020: Der Covid-19-Impfstoff von Biontech/Pfizer habe ersten Ergebnissen einer großen Phase-III-Studie zufolge eine Wirksamkeit von 90 Prozent gezeigt, berichteten die Unternehmen. Nach Abschluss der Studie korrigierte das Unternehmen den Wert sogar noch auf 95 Prozent nach oben.

Kurz zuvor hatte auch die Firma Moderna die Wirksamkeit ihres Impfstoffs mit 95 Prozent beziffert. Doch dann folgte ein Dämpfer: Das Unternehmen AstraZeneca nannte mit Blick auf sein Mittel grob 70 Prozent Wirksamkeit. Expertinnen und Experten waren dennoch angetan, jeder weitere Impfstoff zähle in diesen Zeiten, argumentierten sie. Doch längst nicht alle konnten diese Argumentation nachvollziehen.

Das Missverständnis

70 Prozent Wirksamkeit gegen Covid-19 bedeute schließlich, dass von 100 Geimpften im Schnitt 70 vor der Erkrankung geschützt seien, 30 könnten erkranken, so die Sorge. Selbst wenn also alle etwa 83 Millionen Einwohner Deutschlands geimpft wären, könnten mit der Zeit immer noch 25 Millionen krank werden. Das wäre in der Tat eine sehr hohe Anzahl, allerdings stimmt die Grundannahme in der Rechnung nicht , denn nicht jeder, der sich mit Sars-CoV-2 infiziert, erkrankt auch an Covid-19. Es gibt auch asymptomatische Verläufe.

Um zu verstehen, was mit den Angaben zur Wirksamkeit genau gemeint ist, hilft ein Blick auf die Studiendesigns der Impfstoffhersteller. In ihren Untersuchungen haben diese Zehntausende Probandinnen und Probanden in zwei vergleichbare Gruppen aufgeteilt: Der einen Gruppe wurde der Impfstoff verabreicht, die andere erhielt ein wirkungsloses Placebo.

Nun warteten die Hersteller, wie viele Menschen in jeder Gruppe an Covid-19 erkrankten. Das tun sie bis zu einer vorher festgelegten Gesamtanzahl an Fällen, die es erlaubt, Unterschiede zwischen den Gruppen mit großer statistischer Sicherheit zu bestimmen.

Wäre ein Impfstoff wirkungslos, müsste es bis zum Ende der Studien in beiden Gruppen ungefähr gleich viele Fälle geben. Doch es zeigte sich, dass in den Wirkstoffgruppen deutlich weniger Menschen von Covid-19 betroffen waren. Der Impfstoff hatte sie also offenbar vor der Erkrankung geschützt, er war wirksam.

Relative Wirksamkeit

Wie wirksam genau lässt sich aus den konkreten Zahlen errechnen. Zur Vereinfachung hier zunächst ein fiktives Beispiel: Unter den Probanden in der Wirkstoffgruppe erkranken in einer Untersuchung zehn an Covid-19. In der vergleichbaren Placebogruppe sind es dagegen 100. Statistiker errechnen nun, wie viel geringer das relative Krankheitsrisiko der mit Wirkstoff Geimpften war.

Die 100 Fälle aus der Placebogruppe entsprechen dabei hundert Prozent, denn offenbar haben ungeschützte Personen genau dieses Erkrankungsrisiko. Die zehn Fälle unter den mit Wirkstoff Geimpften entsprechen zehn Prozent davon. Das Erkrankungsrisiko in der Wirksamkeitsstudie war also 90 Prozent niedriger als in der Placebogruppe (100-10=90).

Anhand der Rechnung lässt sich als Beispiel auch die Biontech/Pfizer-Wirksamkeitsstudie  nachvollziehen. 162 Probandinnen und Probanden erkrankten in der Placebogruppe, in der Wirkstoffgruppe waren es nur acht. Das Grunderkrankungsrisiko lag also offenbar bei 162. Diese entsprechen 100 Prozent. Die acht Fälle in der Wirkstoffgruppe sind rund fünf Prozent davon. Personen in der Wirkstoffgruppe hatten also ein um 95 Prozent geringeres Risiko an Covid-19 zu erkranken (100-5=95).

Man kann sich das Phänomen auch noch anders verdeutlichen: Angenommen, vor der Zulassung eines Impfstoffs mit einer Wirksamkeit von 50 Prozent gegen Covid-19 erkranken in einer Gruppe von 10.000 Menschen in einem Zeitraum 100. Nach Verteilung des Impfstoffs gäbe es in der gleichen Gruppe und im gleichen Zeitraum nur noch 50 Erkrankte – eine Reduktion um die Hälfte (50 Prozent). Wäre der Impfstoff zu 70 Prozent wirksam, wären es noch 30 Fälle (Reduktion um 70 Prozent), bei einer Wirksamkeit von 90 Prozent nur noch zehn.

Alternative: Menschen gezielt dem Virus aussetzen

Anders gesagt: Es geht um das relative Risiko einer Covid-19-Erkrankung. Die Covid-19-Impfstoffe sind in der Lage, die realen Krankenzahlen um die genannten Prozentsätze zu reduzieren, wenn genug Menschen geimpft sind. Auch 60 Prozent Wirksamkeit, wie sie genauere Analysen des AstraZeneca-Impfstoffs nach zwei vollen Dosen ergeben haben, und die oftmals noch präsenten 70 Prozent, schaffen da eine riesige Erleichterung der Lage.

Noch wichtiger ist aber: Schwere Verläufe mit Krankenhausaufenthalt sind in der Impfstoffgruppe großer Studien  des Unternehmens laut ersten Auswertungen bislang nicht dokumentiert worden. Die Datenbasis hat noch Schwächen, deutet aber darauf hin, dass das Mittel das Risiko schwererer Verläufe um Prozentsätze nah an den 100 reduziert, also nahezu vollständig verhindert. (Anm. d. Red.: Der Absatz sowie die Angabe zu 60 Prozent Wirksamkeit im vorigen Absatz wurden nachträglich ergänzt.)

Wollte man das absolute Risiko einer Covid-19-Erkrankung ermitteln, also herausfinden, wie viele Geimpfte trotz Impfung erkranken, wenn sie in Kontakt mit Sars-CoV-2 kommen, müsste man die Studien anders aufbauen.

Eine solche Untersuchung würde voraussetzen, dass die Geimpften eine so hohe Virusdosis Sars-CoV-2 abbekommen, dass sie ohne Impfung sicher krank würden. In den vergangenen Monaten wurde immer mal wieder über solche sogenannten Human-Challenge-Studien diskutiert. Fachleute sind uneins, ob sie ethisch vertretbar sind.

Hätte man eine Gruppe von hundert mit einem Wirkstoff Geimpften, die alle gezielt dem Virus ausgesetzt würden, ließe sich abschließend sagen, wie viele davon trotz Schutzimpfung erkrankt sind. Auch könnte man in solch einer Gruppe mit relativ geringem Aufwand prüfen, wie viele (teils symptomlose) Infektionen mit Sars-CoV-2 die Impfung verhindert. Das ist bislang noch unklar.