COVID-19: Antikörper-Therapie bei schwachem Immunsystem begünstigt Mutationen

Wie entstehen Mutationen des Coronavirus?

Bei COVID-19 können Antikörper bereits genesener Personen zur Behandlung verwendet werden. Dies ist besonders sinnvoll für Menschen mit einem geschwächten Immunsystem. Es gibt allerdings unter Fachleuten Befürchtungen, dass solch eine Therapie die Entwicklung von Mutationen fördert.

Bei an COVID-19 erkrankten Personen mit geschwächter Immunabwehr kann die Behandlung mit Antikörpern tatsächlich zu Mutationen führen, so das Ergebnis einer Untersuchung unter Beteiligung von Fachleuten des University College London. Die Forschungsarbeit wurde in dem englischsprachigen Fachblatt „Nature“ publiziert.

Antikörperbehandlung bei COVID-19?

Antikörper genesener Menschen können zur Behandlung von COVID-19 verwendet werden, was besonders bei Personen mit einem geschwächten Immunsystem Sinn macht. Allerdings bringt so eine Behandlung den Nachteil mit sich, dass sie gerade bei Menschen mit schwachem Immunsystem Virusmutationen fördern kann, erklären die Forschenden.

Wenn Menschen beispielsweise infolge einer Chemotherapie immungeschwächt sind, hat das Immunsystem große Schwierigkeiten, gefährliche Viren effektiv zu bekämpfen. In einem solchen Fall bekommen die bei der Therapie verwendeten Antikörper nur sehr wenig Unterstützung von den sogenannten zytotoxischen T-Zellen. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass das Virus im Körper schnell beseitigt wird.

Dadurch werden Infektionen oft chronisch, was das Risiko erhöht, dass eine Mutation des Virus auftritt. So können Varianten des Virus entstehen, welche völlig neue Eigenschaften aufweisen, berichtet das Team. Werden Antikörper von genesenen Personen bei einer Serumtherapie verwendet, setzten sich vor allem die Virusvarianten durch, gegen welche diese Antikörper schlechter wirksam sind. Die Fachleute mutmaßen zudem, dass dieser Effekt bei einer ungenügend wirksamen Impfung ähnlich ausfallen könnte.

Zusammenhang chronische Infektion, Mutationen und Serumtherapie?

Die Forschungsgruppe untersuchte 101 Tage bei einem 70 Jahre alten immungeschwächten Mann mit COVID-19 den Zusammenhang zwischen chronischer Infektion, Mutationen und Serumtherapie. Der Patient war an einer Tumorerkrankung des Lymphsystems erkrankt und zur Behandlung wurde eine Chemotherapie verwendet, die zu einer Schwächung des Immunsystems führte.

Auswirkungen der Serumtherapie

Als der Mann an COVID-19 erkrankte, wurde neben anderen Behandlungen auch eine Serumtherapie durchgeführt. Zunächst stabilisierte sich dadurch der Zustand, dann trat aber eine zunehmende Verschlechterung auf, was darin gipfelte, dass der Patient letztendlich verstarb. Im Laufe der 101 Tage nahmen die Forschenden insgesamt 23 Virusproben, deren Genome sequenziert wurden. Dies ermöglichte es dem Team, genau zu beobachten, wie das Virus mutierte.

Virusvariante überlebte Antikörpertherapie

Die Forschenden bemerkten, dass nach einer zweimaligen Behandlung mit der Antikörper-Serumtherapie zwischen dem 66. und 82. Tag die deutlichste Veränderung in der Viruspopulation auftrat. So wurde eine Variante des Virus dominant, welche die Antikörpertherapie überlebte. Diese weist eine doppelte Deletion auf, welche dazu führte, dass im Protein zwei Aminosäuren verlorengingen.

Die als H69/V70 bezeichnete Veränderung tritt in der Nähe der Rezeptorbindungsstelle des Spike-Proteins auf. Dieses verwendet das Virus als eine Art Schlüssel, um Zugang zu den Zellen zu erlangen, erläutern die Forschenden.

Mutationen veränderten Struktur des Spike-Proteins

Zudem trat eine weitere Mutation (D796H) auf und zusammen führten beide Mutationen zu einer Veränderung der Struktur des Spike-Proteins. Dies bewirkte, dass verabreichte Antikörper nicht mehr so gut in der Lage waren, sich an das Virus anzupassen und es zu neutralisieren, fügt das Team hinzu.

Keine Gefahr für Menschen mit gesundem Immunsystem?

Wenn Menschen ein gesundes Immunsystem haben, ist es unwahrscheinlich, dass das Virus durch eine Serumtherapie mutiert, wie dies bei immungeschwächten Menschen der Fall ist, erklären die Forschenden. Denn bei gesunden Menschen werden vorhandene Antikörper besser durch sogenannte zytotoxischen T-Zellen unterstützt. Diese Zellen sind in der Lage, infizierte Zellen zu identifizieren und diese zu vernichten. Die Fachleute fügen hinzu, dass Antikörper und zytotoxische T-Zellen gemeinsam ein größeres Potential zur Beseitigung der Viren aufweisen.

Mutation verdoppelte Infektiosität des Virus

Das Team stellte auch Viren her, welche die H69/V70 Deletion oder die D796 Mutation oder beide gleichzeitig enthielten. Durch diese Viren gelang es den Forschenden zu analysieren, was die auftretenden Mutationen bewirken. Es zeigte sich in Laborexperimenten, dass die Deletion die Infektiosität des Virus verdoppelte, verglichen mit der alten Variante des Virus. Die H69/V70-Deletion ist ebenfalls in der britischen COVID-19 Variante B.1.1.7 enthalten.

Bei D796H ist die Rezeptorbindungsstelle so verändert, dass es für Antikörper von genesenen Menschen mit COVID-19 nicht mehr so gut möglich ist, das Virus zu erfassen, was zu einer reduzierten Wirksamkeit der Serumtherapie beitrug, erklären die Forschenden. Das Virus schien quasi durch entsprechende Mutationen verwendete Wirkstoffe zu überlisten.

Den Angaben der Fachleute zufolge ist es unwahrscheinlich, dass sich solche Varianten des Virus in Menschen mit einem gesunden funktionierenden Immunsystem entwickeln. Dies sei auf eine bessere Immunkontrolle zurückzuführen, durch die weniger Virusvarianten entstehen können.

Doch die Serumtherapie förderte bei der untersuchten Person mit geschwächtem Immunsystem die Selektion der auf Antikörper weniger oder unempfindlichen Virusvarianten, erläutern die Forschenden. Im Wesentlichen liege ein Wettbewerb zwischen verschiedenen Virusvarianten vor, der durch die Serumtherapie angefacht wurde.

Vorsicht bei Behandlung von immungeschwächten Menschen

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei der Therapie von immungeschwächten Menschen, bei denen das Virus mehr Zeit zur Vermehrung hat, besonders vorsichtig verfahren werden sollte, da SARS-CoV-2 in einem solchen Fall mehr Gelegenheiten habe, zu mutieren, betonen die Forschenden. Eine Serumtherapie bei Menschen mit einem geschwächten Immunsystem dürfe wegen des erhöhten Risikos für Virusmutationen nur im Rahmen von Studien und idealerweise in Einzelzimmern mit verstärkten Infektionskontrollvorkehrungen durchgeführt werden. Außerdem raten die Fachleute zu einer stetig begleitende Sequenzierung des Virus.

Serumtherapien werden nur noch eingeschränkt angewendet

Mittlerweile ist nach Angaben der Fachleute außerdem klar, dass Serumtherapien auch bei Menschen mit einem gesunden Immunsystem nur unter bestimmten Voraussetzungen wirksam sind. In den USA hat die US-Arzneimittelbehörde (FDA) daher die Anwendung von Serumtherapien eingeschränkt. Eine solche Therapie soll in Zukunft lediglich in der Frühphase der Behandlung (in den ersten 72 Stunden) eingesetzt werden. Zusätzlich kann sie auch bei Menschen angewendet werden, bei denen die Immunzellen nicht ausreichend Antikörper für eine effektive Abwehr produzieren, fügen die Forschenden hinzu. (as)