Ausstellungsgeschichte: Eine kurze Geschichte des Impfens

Jahrhundertelang machen die Pocken (Variola) keine Unterschiede: Sie suchen Königinnen genauso wie die einfach Bevölkerung heim. Mit einer Sterblichkeitsrate von oft über 30 Prozent und Millionen Opfern weltweit gehören sie zu den gefürchteten Plagen der Menschheitsgeschichte. Wer das Fieber und die schmerzhaften Pusteln überlebt, bleibt oft lebenslang durch tiefe Narben entstellt oder erblindet.

Abbildung: Moulage mit der Darstellung von Pocken auf dem Arm eines Kindes (Medizinsammlung Inselspital Bern, Inv.-Nr. 12899)

Die Anfänge: Variolation und Albrecht von Haller

Bevor es einen echten Impfstoff gibt, nutzt man die Methode der Variolation oder Inokulation. Dabei wird Flüssigkeit oder Schorf aus den Pockenbläschen Erkrankter absichtlich in die Haut gesunder Menschen eingeritzt. Das Ziel ist es, eine mildere Form der Krankheit zu provozieren, die immunisierend wirkt.

Diese Methode ist keine europäische Erfindung, sondern eine jahrhundertealte Praxis, die sich über weitverzweigte globale Routen ausbreitet. Ihre Anfänge liegen im Dunkeln, doch im asiatischen Raum scheint sie eine lange Tradition zu haben. Spätestens seit dem 10. oder 11. Jahrhundert praktiziert man in China das sogenannte Blasen der Pocken, bei dem getrockneter und zerriebener Pockenschorf über silberne Röhrchen in die Nasenlöcher gesunder Menschen geblasen wird. Unabhängig davon entwickelt sich in Indien und im Osmanischen Reich das Einritzen der Haut: Erfahrene Heilerinnen und Ärzte übertragen dort frische Pustelflüssigkeit mit Nadeln direkt unter die Epidermis. Diesen Methoden liegt wahrscheinlich die Beobachtung zugrunde, dass Menschen, die die Pocken überleben, die Krankheit kein zweites Mal bekommen.

Über den Nahen Osten gelangt das Wissen zu Beginn des 18. Jahrhunderts schliesslich nach Europa. Eine Schlüsselrolle nimmt dabei Lady Mary Wortley Montagu ein, die Ehefrau des britischen Botschafters in Konstantinopel. Sie beobachtet das Verfahren im Osmanischen Reich, lässt ihre eigenen Kinder öffentlich inokulieren und bringt die Methode gegen Widerstände an den englischen Königshof. Von London aus verbreitet sich die Praxis auf dem europäischen Kontinent, wo sie vor allem in den herrschenden Schichten auf grosses Interesse stösst.

Abbildung: Lady Montagu in türkischer Tracht, Gravur von Samuel Hollyer (Österreichische Nationalbibliothek, https://data.onb.ac.at/rep/10D866C4)

Auch in der Schweiz findet dieses Verfahren prominente Unterstützer: Der Berner Universalgelehrte Albrecht von Haller gehört im 18. Jahrhundert zu den Ersten, die die Inokulation in der Schweiz verteidigen und im familiären Umfeld praktizieren, um die eigenen Kinder vor dem sicheren Tod zu bewahren. Dennoch bleibt das Verfahren riskant, denn nicht selten bricht die Krankheit dadurch erst richtig aus.

Abbildung: Albrecht von Haller gilt als Verfechter der Inokulation (Wikimedia Commons)

Edward Jenner und das Rätsel der Wirkung

Ein Wendepunkt folgt im Jahr 1796 durch den englischen Arzt Edward Jenner. Er beobachtet, dass Milchmägde, die sich mit den für Menschen harmlosen Kuhpocken infiziert haben, gegen die Menschenpocken immun sind. Jenner unternimmt den Versuch, den 6-jährigen James Phipps mit Kuhpocken-Vakzine (von lat. vacca für Kuh) zu infizieren und ihn später den Pocken auszusetzen. Tatsächlich bleibt der Junge gesund. Bereits vor Jenner gibt es vereinzelte Versuche, die Kuhpocken zum Schutz zu nutzen. Jenner geht jedoch systematisch vor und kann die Wirksamkeit so nahezulegen.

Abbildung: Nachträgliche Darstellung der ersten Impfung durch Edward Jenner 1796, Ölgemälde von Ernest Board (Quelle: Wellcome Collection)

Für die Zeitgenossen ist dieser Erfolg ein medizinisches Wunder. Die  biologischen Zusammenhänge sind jedoch völlig unklar. Da die Virologie und Bakteriologie erst Jahrzehnte später durch Mikroskope begründet werden, erklären sich damalige Ärzte die Wirkung oft durch Miasmenlehren oder Reinigungsprozesse des Blutes. Man sieht, dass es hilft, aber das Wie bleibt ein Rätsel.

Der beschwerliche Weg der Schweiz: Infrastruktur und Widerstand

Innerhalb weniger Jahre setzt sich die Vakzination nach Jenner in Europa durch. Ausschlaggebend ist dafür auch, dass Staaten im 18. Jahrhundert ein neuartiges Interesse an Gesundheit und Krankheit entwickeln, da sie die Grösse und Zustand der Bevölkerung als zentral für den Erhalt von der politischen und wirtschaftlichen Macht einstufen. Die Einführung der neuen «Kuhpockenimpfung» in der Schweiz verläuft jedoch nicht reibungslos, sondern gleicht einem logistischen Kraftakt. Da es noch keine industriellen Labore gibt, muss der Impfstoff «von Arm zu Arm» (oder von Kalb zu Mensch) weitergegeben werden. Impfärzte reisen durch die Täler, um die ländliche Bevölkerung zu erreichen. Der Aufbau dieser Infrastruktur ist zäh und stösst schnell auf heftige Gegenwehr.

Abbildung: Anweisung des Berner Sanitätsrates zur Vakzination von 1804 (Anweisung zur Impfung und Behandlung der Kuh- oder Schutzpocken. Bern : gedruckt bey Gottlieb Stämpfli, Obrigkeitl. Buchdrucker, 1804. Universitätsbibliothek Bern, MUE Laut 1007 : 4, https://doi.org/10.3931/e-rara-104857 / Public Domain Mark)

Abbildung: Die Eltern beschenken die Kinder nach der Impfung, Kupferstich von Franz Hegi, 1804 (Zentralbibliothek Zürich, Apz 620: 20, https://doi.org/10.3931/e-rara-120239 / Public Domain Mark)

Der Widerstand nährt sich aus verschiedenen Quellen: Religiöse Bedenken wegen des Eingriffs in Gottes Schöpfung, das Misstrauen gegenüber den oft unsauberen Impfstoffen und die Skepsis gegenüber der expandierenden staatlichen Macht. Die Debatte gipfelt im späten 19. Jahrhundert in der Diskussion um eine nationale Impfpflicht. Als der Bundesstaat 1882 das Epidemiengesetz mitsamt Impfzwang einführen will, formiert sich – angeführt unter anderem vom Berner Professor Adolf Vogt – massiver Protest. Das Volk schmettert die Vorlage in einer historischen Abstimmung mit fast 80 Prozent ab.

Abbildung: Schrift von Adolf Vogt gegen den "Impfzwang", 1879

Die Entwicklung der Instrumente: Von Klingen zur Spritze

In den medizinhistorischen Sammlungen wie in Bern finden sich Instrumente, die den Übergang von handwerklicher Präzision zu mechanischer Standardisierung aufzeigen. Anfänglich nutzen Ärzte wohl einfache Lanzetten, die sie schon länger kennen und etwa für den Aderlass brauchen. In der ersten Publikation zur Impfung der Berner Sanitätskommission wird beschrieben, wie die Impfung im Idealfall abzulaufen hat: Der Arzt macht am Oberarm des «Impflings» mit einer Lanzette drei parallele, etwa einen Zentimeter lange Schnitte (3 Linien entspricht 0.9 Millimeter) und zwar nur so tief, dass ein wenig Blut austritt. Dann sticht er in die Blattern des Kindes, von dem er den Impfstoff nimmt. Die austretende Flüssigkeit streicht er dann mehrere Male auf die Einschnitte, während er die Haut mit seiner Hand etwas spannt. Im frühen 19. Jahrhundert sind die einfachen Lanzetten und feine Nadeln oft mit Griffen aus Schildpatt, Elfenbein oder Ebenholz ausgestattet, Materialien also, die mit den anti- und aseptischen Massnahmen im letzten Drittel des Jahrhunderts vollständig verschwinden.

Abbildung: Impflanzette mit Griff aus Schildpatt, um 1820 (Medizinsammlung Inselspital Bern)

Für die gesetzlich vorgeschriebenen Reihen- und Massenimpfungen an Schulen oder in Kasernen reicht dieses manuelle Verfahren jedoch bald nicht mehr aus, da es zu zeitintensiv ist und stark vom Geschick des einzelnen Arztes abhängt. Deshalb entwickeln Tüftler mechanische Apparate wie den Impfapparat nach Meinhoff. Das zylinderförmige Instrument kombiniert eine durchbohrte Klinge direkt mit einem integrierten Glasreservoir. Über eine Drehung am grossen Ring bewegt sich ein Stempel im Inneren des Glases: Er treibt beim Impfen die genau benötigte Menge Impflymphe zur Lanzettenspitze oder saugt frische Lymphe aus geöffneten Pusteln direkt wieder an. Das Instrument vereinfacht Massenimpfungen erheblich, zeigt jedoch im praktischen Alltag deutliche Schwächen bei der gründlichen Reinigung.

Abbildung: Impfapparat nach Meinhoff (Medizinsammlung Inselspital Bern)

Ein weiterer Versuch, die Impfung effizient zu gestalten ist die Impffeder nach Güntz. Der Leipziger Arzt Eduard Wilhelm Güntz entwickelt sie 1834. Ihre Konstruktion basiert auf der Mechanik einer Schreibfeder: Wird die Spitze in die Impflymphe getaucht, hält die Kapillarkraft ein kleines Reservoir des Impfstoffs zwischen den Federarmen zurück. Über feine Schrauben lässt sich das Instrument flexibel einstellen – sowohl der Abstand der Arme für die Viskosität der Flüssigkeit als auch eine integrierte Klinge, die die Schnitttiefe exakt reguliert. Beim Führen des Schnitts fliesst die Lymphe automatisch in die erzeugte Wunde nach.

Ihr grosser Vorteil ist die enorme Effizienz bei den aufkommenden Reihenimpfungen. Berühmt wird das Instrument in den 1870er-Jahren durch den Berliner Sanitätsrat Paul Loewenhardt, der die Feder für Massenimpfungen empfiehlt: Da sie nicht vor jedem Schnitt neu benetzt werden muss, reicht eine einzige Füllung für Dutzende Patienten hintereinander.

Um 1900 wird das Erfolgsmodell jedoch zum Opfer des medizinischen Fortschritts. Mit dem wachsenden Bewusstsein für Asepsis verliert die Impffeder an Bedeutung. Ihr grösster Vorzug – das schnelle Impfen vieler Menschen ohne Unterbrechung – erweist sich jetzt als hygienisches Risiko.

Abbildung: Impffeder nach Güntz (Medizinsammlung Inselspital Bern)

Bis ins 20. Jahrhundert hinein finden parallel verschieden Techniken und Instrumente Verwendung. So beispielsweise eine federbetriebene Nadellanzette, mit der sich die Tiefe präzise einstellen liess. Oder auch eine «Le Jenner» genannte Impfnadel, die bereits als auswechselbares Einweg-Instrument gedacht ist. Die feine Impffeder wird schliesslich durch billige, leicht brennbare Einweg-Lanzetten und unkomplizierte Nadeln verdrängt.

Die Gewinnung des Impfstoffs

Die Gewinnung des Impfstoffs ist lange Zeit kompliziert und umständlich. Eine Anleitung zur Impfung der Kuhpocken von 1806 gibt Eindrücke davon. Zunächst muss der Arzt den richtigen Tag wählen, um den «Kuhpokenstoff» (sic) zu verpflanzen; ansonsten bleibt die Schutzwirkung aus. Der beste Zeitpunkt – so die Anleitung – sei, «wenn sich eben die eigne zirkelrunde Röthe um die Poke zu bilden anfängt». Das geschehe normalerweise «zwischen dem 6ten und 12ten Tag». Auch das Aussehen des Impfstoffs gibt Hinweise auf die Qualität: Er soll «wasserhell und durchsichtig» und nicht «trüb, eiterartig, gelb oder jauchicht (sic)». Die Impfung mit frischem und flüssigem Stoff wird bevorzugt, doch das ist nicht immer möglich. In diesem Fall wird eine Glasplatte oder Fischbein auf die Pustel gedrückt. Die «anklebende Materie lässt man im Schatten trocknen» bewahrt sie bis zum Gebrauch an einem «kühlen troknen (sic) und dunkeln Ort» auf.  Dass die Gewinnung des Impfstoffs über Jahrzehnte umständlich bleibt, lässt sich auch bei der Lektüre von Impfgesetz und Instruktion für Kreisimpfärzte des Kantons Bern von 1849 erahnen. Dort weist die Sanitätskommission die Ärzte ausdrücklich darauf hin, auf das Aufkommen der Kuhpocken zu achten, beim Auftreten sofort die Behörden zu informieren und den Stoff «sorgfältig zu sammeln und zu benutzen».

Die Kuhpockenlymphe wird weiterhin einem «Abimpfling» verabreicht, von dem aus dann die Impfung der anderen Kinder durchgeführt wird. Müssen die Ärzte den getrockneten Impfstoff aufbewahren, machen sie das mit Glasröhrchen, die sie mit Wachs versiegeln. Kleine Glasschälchen dienen dazu, während des Impfens die Flüssigkeit aufnehmen zu können. Entscheidend ist, dass ab Mitte des 19. Jahrhunderts die Haltbarkeit durch die Mischung mit Glyzerin verbessert wird. Erst mit der Weiterentwicklung der Vakzine zu hochreinen, flüssigen Seren und dem gleichzeitigen Aufkommen der Bakteriologie setzt sich gegen Ende des 19. Jahrhunderts ein Technologiewechsel durch. Da man nun sterile Bedingungen anstrebt und die Erreger gezielt in tiefere Gewebeschichten einbringen will, verdrängen verfeinerte Glasspritzen und hohle Kanülen die historischen Ritzwerkzeuge. Die klassische, tiefe Injektion, wie wir sie heute kennen, setzt sich erst im 20. Jahrhundert durch.

Spitze Nadeln

Erst mit der Weiterentwicklung der Vakzine und dem gleichzeitigen Aufkommen der Bakteriologie setzt sich ab der Mitte des 19. Jahrhunderts ein radikaler Technologiewechsel in Gang. Den technologischen Grundstein legt 1844 der irische Arzt Francis Rynd mit der Konstruktion der ersten hohlen Stahlnadel. Wenig später, im Jahr 1853, verbinden der schottische Chirurg Alexander Wood und der französische Arzt Charles Pravaz unabhängig voneinander diese Hohlnadel mit einer Spritze, was es erstmals erlaubt, messbare Flüssigkeitsmengen direkt in das Gewebe zu injizieren.

Zum unverzichtbaren Standardinstrument avanciert die Spritze schliesslich durch die «zweite Generation» von Impfstoffen ab den 1880er-Yahren. Während der Pockenimpfstoff zwingend oberflächlich in die Haut geritzt werden muss, erfordern die neuartigen Vakzine eine Einbringung in tiefere Gewebeschichten. Louis Pasteurs bahnbrechende Impfstoffe – wie jener gegen Tollwut ab 1885 – hängen massgeblich von dieser Injektionstechnik ab. Auch die von Emil von Behring entwickelten Heilseren gegen Diphtherie und Tetanus in den 1890er-Yahren sowie die späteren aktiven Schutzimpfungen werden subkutan oder intramuskulär gespritzt. Bereits im Ersten Weltkrieg können so Reihenimpfungen gegen Typhus bei Soldaten durchgeführt werden.

Mitte des 20. Jahrhunderts setzt sich die Spritze endgültig als Werkzeug im medizinischen Alltag durch, was nicht zuletzt an der Entwicklung der Kombinationspräparate ab den 1940er-Jahren liegt. Mehrfachimpfstoffe gegen Diphtherie, Pertussis und Tetanus ermöglichen es, mehrere Immunisierungen in einem einzigen «Stich» zu verabreichen. Trotz der in der Bevölkerung weit verbreiteten Spritzenangst rationalisiert dieses effiziente Verfahren den Impfalltag und reduziert die Zahl nötiger Arztbesuche.

Dabei zeigt sich ein medizinhistorisches Paradoxon: Ausgerechnet bei der Pockenimpfung, der ältesten aller Immunisierungen, setzt sich die Spritze am spätesten durch und wird dort nie zum universellen Standard. Bis weit in die 1970er-Yahre hinein halten Mediziner an den traditionellen Ritztechniken fest. Das hat auch bürokratische Gründe: Das Ritzen erzeugt eine charakteristische, bleibende Impfnarbe, die den Behörden im Alltag als unumstösslicher, physischer Nachweis des Impfschutzes dient. Versuche mit narbenfreien intrakutanen Spritzenimpfungen am Ende der 1920er-Jahre stossen bei staatlichen Stellen deshalb oft auf strikte Ablehnung. So endet die Ära der Pockenimpfung schliesslich nicht mit der klassischen Spritze, sondern mit der in den 1960er-Yahren eingeführten Bifurkationsnadel: einer gabelförmigen Spezialnadel, die wiederum auf einer besonderen Punktierung der Haut beruht.

Impfstoff auf dem Würfelzucker

Mit der Durchsetzung der Spritze und der Entdeckung der Viren im 20. Jahrhundert verlagern sich die Fronten. So etwa die Kinderlähmung (Poliomyelitis), die seit dem ausgehenden 19. Jahrhundert häufig in sommerlichen Infektionswellen auftritt und Tausende Kinder in die Eiserne Lunge zwingen oder dauerhaft lähmen. Frühere Versuche in den 1930er-Jahren, eine Impfung gegen Polio zu entwickeln, enden aufgrund unzureichend inaktivierter Viren in Fiaskos und werfen die Forschung zurück.

Der entscheidende wissenschaftliche Durchbruch gelingt erst 1949. John Enders, Thomas Weller und Frederick Robbins kultivieren das Poliovirus erstmals in Nicht-Nervengewebe. Ihr Leistung wird mit dem Nobelpreis gewürdigt und ermöglicht überhaupt erst die Massenproduktion von Vakzinen. Daraufhin entbrennt ein eigentlicher Wettlauf: Jonas Salk entwickelt einen injizierbaren Totimpfstoff (IPV), der nach einer riesigen Feldstudie am 12. April 1955 zugelassen wird und das Nervensystem zuverlässig vor Lähmungen schützt. Zeitgleich arbeiten Pioniere wie Hilary Koprowski und vor allem Albert Sabin an Lebendimpfstoffen (OPV) aus abgeschwächten Erregern. Sabins Schluckimpfung, die ab 1961 zum Einsatz kommt, lässt sich sehr einfach - verabreichen und erzeugt eine lokale Darmimmunität, die Infektionsketten in der Bevölkerung unterbricht.

In der Schweiz vollzieht sich die Einführung der Polioimpfung in einer Atmosphäre grosser Zuversicht und Begeisterung für den medizinischen Fortschritt. Anders als beim historischen Pockenstreit können viele Menschen in den 1950er-Jahren kaum darauf warten, dass die Impfdosen eintreffen.

Das Schweizerische Serum- und Impfinstitut in Bern übernimmt die Eigenproduktion des Impfstoffs nach Salk und dann  Dieser Schweizer «Berna»-Impfstoff geniesst einen hervorragenden Ruf und wird 1958 sogar für die ersten Impfprogramme in der DDR importiert. Zudem pflegt die Schweiz den internationalen Fachaustausch: 1957 vereinbaren Experten des deutschen Bundesgesundheitsamtes in Genf eine enge Zusammenarbeit mit Schweizer und österreichischen Kollegen.

Abbildung: Der Impfstoff "Ploral Berna" (Institut für Medizingeschichte / Dauerleihgabe Janssen Vaccines)

Im weiteren Verlauf des 20. Jahrhunderts setzt auch die Schweiz für die flächendeckende Ausrottung rasch auf Sabins Schluckimpfung. Anstatt scharfer Lanzetten, Nadeln oder Spritzen reicht nun ein süsses Zuckerstückchen, auf das der Impfstoff getropft wird. Erst in jüngerer Zeit kehren moderne Impfpläne zur Elimination des minimalen Risikos von impfbedingten Lähmungen wieder zur vollkommen sicheren, injizierbaren Totvakzine zurück. Die systematischen Impfaktionen verbannten die Kinderlähmung schliesslich erfolgreich aus dem Schweizer Alltagsleben.