COVID-19-Impfstoffe: Neuer Angriffspunkt könnte dauerhafte Immunität ermöglichen

Neue Impfstoffe könnten sich gegen allen Coronaviren richten

Einmal impfen und dauerhaft vor allen Coronaviren geschützt sein – diese Option könnte mit der nächsten Generation von COVID-19-Impfstoffen in greifbare Nähe rücken. Derzeitige Impfstoffe basieren auf Antikörpern gegen das ständig mutierende Spike-Protein auf dem Virus, weshalb die Wirksamkeit durch Mutationen beeinflusst werden kann. Ein Forschungsteam fand nun einen stabileren Angriffspunkt bei allen Coronaviren. Die Entdeckung legt den Grundstein für die Entwicklung eines umfassenderen und langanhaltenden Impfschutz gegen COVID-19.

Forschende des University College London (Großbritannien) haben im Rahmen einer aktuellen Studie gezeigt, wie COVID-19-Impfstoffe der nächsten Generation eine dauerhafte Immunität gegen Coronaviren erzeugen könnten, indem sie eine Immunreaktion gegen bestimmte Proteine auslösen, die für die Viren bereits in einem frühen Stadium unerlässlich sind. Eine Vorabversion der Studienergebnisse wurde kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature“ präsentiert.

Grundlegend neuer Ansatz bei Coronavirus-Impfstoffen

Die Arbeitsgruppe der Division of Infection and Immunity am UCL identifizierten einen neuen potenziellen Angriffspunkt für stabilere Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 und andere Coronaviren. Sie schlagen vor, dass die nächste Generation von COVID-19-Impfstoffen auf die Gedächtniszellen des Immunsystems abzielen sollten. Durch die sogenannten T-Gedächtniszellen sei es möglich, SARS-CoV-2 bereits im Anfangsstadium zu eliminieren.

Ein Impfstoff gegen alle Coronaviren

Der Ansatz unterscheidet sich dabei grundlegend von den bereits zugelassenen COVID-19-Impfstoffen, die nur Immunreaktionen auf das Spike-Protein auslösen, das auf der Außenseite des Virus sitzt. Der neue Ansatz ermögliche eine Abwehr gegen alle Coronaviren, auch die harmloseren Varianten, die Erkältungen auslösen.

Replikationsproteine als Angriffspunkt identifiziert

„Unsere Forschung zeigt, dass Personen, die auf natürliche Weise eine nachweisbare SARS-CoV-2-Infektion überstanden haben, Gedächtnis-T-Zellen gebildet haben, die infizierte Zellen angreifen, welche die Replikationsproteine, einen Teil der internen Maschinerie des Virus, exprimieren“, erläutert Professorin Mala Maini vom UCL. Sie ist die Hauptautorin der Studie.

Diese Replikationsproteine sind ihr zufolge für die früheste Phase des Coronaviren-Lebenszyklus erforderlich. „Ein Impfstoff, der T-Zellen dazu veranlassen kann, infizierte Zellen zu erkennen und zu bekämpfen, die diese für den Erfolg des Virus wesentlichen Proteine exprimieren, wäre wirksamer bei der Eliminierung von SARS-CoV-2 im Frühstadium und könnte den zusätzlichen Vorteil haben, dass er auch andere Coronaviren erkennt, die derzeit Menschen infizieren oder in Zukunft infizieren könnten“, fasst Maini zusammen.

Zusätzliche Schutzschicht

Ein Impfstoff der nächsten Generation könnte sowohl Antikörper gegen das Spike-Protein induzieren als auch Gedächtnis-T-Zellen, die auf Replikationsproteine reagieren. „T-Zellen, die die Replikationsmaschinerie des Virus erkennen, würden eine zusätzliche Schutzschicht zu der auf Spikes ausgerichteten Immunität bieten, die durch die bereits hochwirksamen aktuellen Impfstoffe erzeugt wird“, verdeutlicht die Studienautorin.

Coronaviren im Frühstadium stoppen

„Dieser Impfstoff mit doppelter Wirkung würde mehr Flexibilität gegen Mutationen bieten, und da T-Zellen unglaublich langlebig sind, könnte er auch eine länger anhaltende Immunität bieten“, betont die Professorin. Dies könnte dazu beitragen, das Virus in einem sehr frühen Stadium zu stoppen.

T-Zellen als möglicher Grund für asymptomatische Verläufe

Grundstein der neuen Entdeckung war eine Beobachtungsstudie, die vom UCL und dem St. Bartholomew’s Hospital in London durchgeführt wurde. Im Rahmen der Studie wurde eine große Analyse der Immunreaktion bei britischen Angestellten im Gesundheitswesen durchgeführt. In der Untergruppe der Teilnehmenden, die keine Anzeichen einer Krankheit nach einer SARS-CoV-2-Exposition zeigten, wurde ein Anstieg von bestimmten T-Zellen beobachtet.

Spezielle T-Zellen erzeugten besonders starke Immunität

Die Forschenden deuten den Anstieg so, dass die Personen mit asymptomatischen Verläufen eine niedrigschwellige Infektion durchgemacht haben, die die T-Zellen hervorgebracht hat. Diese T-Zellen seien spezifisch für SARS-CoV-2. „Wir wissen, dass einige Personen trotz einer wahrscheinlichen Exposition gegenüber dem Virus nicht infiziert sind. Was wir nicht wussten, war, ob es diesen Personen wirklich gelang, das Virus vollständig zu vermeiden, oder ob sie das Virus auf natürliche Weise ausschieden, bevor es durch Routinetests nachweisbar war“, erläutert Dr. Leo Swadling aus der Arbeitsgruppe.

Durch die Studie am britischen Gesundheitspersonal konnte eine Untergruppe aufgedeckt werden, die durch die SARS-CoV-2-spezifischen T-Zellen eine starke Immunität gegen das Coronavirus hatten. Die besondere Erkenntnis sei zudem, dass diese T-Zellen gegen andere Bereiche des Virus gerichtet sind, als die, die derzeit im Fokus der Forschung stehen.

Einige Personen scheinen immun gegen SARS-CoV-2 zu sein

„Es könnte an der Infektionsgeschichte dieser Personen liegen“, vermutet Dr. Swadling. Das Gesundheitspersonal, dass die SARS-CoV-2-Infektion symptomlos abwehrte, verfügte wahrscheinlich bereits über die T-Zellen, die auf das Coronavirus SARS-CoV-2 reagieren.

Woher kommen die bereits existierenden T-Zellen?

„Die Regionen des Virus, die diese T-Zellen erkennen, sind bei anderen Mitgliedern der Coronavirus-Familie, die beispielsweise jedes Jahr Erkältungen verursachen, sehr konserviert“, erklärt Dr. Swadling. Ihm zufolge könnte eine frühere Erkältung diesen Personen einen Vorsprung vor dem Virus verschafft haben, so dass ihr Immunsystem das Virus eliminiert hat, bevor es sich vermehren konnte. (vb)