Seit Ende 2019 dominieren das Coronavirus SARS-CoV-2 und die notwendigen Maßnahmen zum Infektionsschutz die Schlagzeilen. Seit Dezember 2020 sind in Deutschland Covid-19-Impfungen verfügbar, die zwar nicht immer eine Ansteckung verhindern, aber dazu beitragen sollen, eine "Immunitätsbarriere" zu errichten. Dadurch sollen zukünftige Infektionen weniger schwer verlaufen. Das Ziel ist, die Zahl der Krankenhausaufenthalte und Todesfälle durch Covid-19 zu senken und somit das Gesundheitssystem zu entlasten. Dabei könnten sogenannte Durchbruchsinfektionen zum Aufbau des Immunschutzes beitragen.
Neue Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern des La Jolla Institute for Immunology (LJI) deuten darauf hin, dass Menschen, die gegen Covid-19 geimpft wurden und dann eine Durchbruchsinfektion erlitten, besonders gut gegen zukünftige SARS-CoV-2-Infektionen gewappnet sind. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift 'Cell Reports Medicine' veröffentlicht.
Immunitätsbarriere durch Impfungen und Durchbruchsinfektionen
Die LJI-Wissenschaftler haben untersucht, wie sich die Kombination aus Covid-19-Impfung und einer Durchbruchsinfektion auf die Immunabwehr auswirkt. Dabei haben sie die T- und B-Zellen genauer betrachtet. Die Analyse von Blutproben freiwilliger Studienteilnehmer zeigte, dass Personen mit symptomatischen Durchbruchsinfektionen T-Zellen entwickeln, die SARS-CoV-2, einschließlich der Omikron- und Delta-Varianten, effektiver erkennen und bekämpfen können. Die Forscher bezeichnen diesen verbesserten Schutz als "Immunitätsbarriere".
„Das Virus entwickelt sich weiter, aber, was wichtig ist, auch das Immunsystem. Die T-Zellen bleiben nicht untätig. Stattdessen lernen sie, die Teile des Virus zu erkennen, die mutieren“, sagt LJI-Professor Alessandro Sette, der zusammen mit LJI-Professor Shane Crotty und LJI-Forschungsassistenzprofessorin Alba Grifoni die Studie leitete.
T-Zellen gewinnen an Kampfkraft
Studienprobanden, die symptomatische Durchbruchsinfektionen erlitten, entwickelten T-Zellen, die mehrere Ziele auf den viralen Spike- und Nicht-Spike-Epitopen von SARS-CoV-2 erkannten. Auch asymptomatische Durchbruchsinfektionen verstärkten die T-Zell-Antworten, wenngleich der Effekt weniger stark ausgeprägt war.
Darüber hinaus veranlassten Durchbruchsinfektionen mit der Omikron- und Delta-Variante die B-Zellen dazu, Antikörper zu bilden, die sich gegen Epitope richten, die sowohl der Impfstoff als auch die infizierende SARS-CoV-2-Variante gemeinsam haben. „Neue B-Zell-Antworten, die nur für die infektiöse Variante und nicht für den Impfstoff spezifisch sind, sind sehr selten“, sagt der Erstautor der Studie und LJI-Dozent Parham Ramezani-Rad.
Keine Anzeichen für T-Zellen-Erschöpfung
Die Forschenden fanden keine Anzeichen für eine „T-Zellen-Erschöpfung“ bei Probanden, die wiederholt Covid-19-Impfungen und SARS-CoV-2-Infektionen erlebt hatten. Vielmehr führten Durchbruchsinfektionen dazu, dass T-Zellen mehr Arten von Zytokinen produzierten. Vor einer Durchbruchsinfektion produzierten T-Zellen möglicherweise nur ein oder zwei Arten. Nach der Durchbruchsinfektion produzierten dieselben Zellen mehrere Zytokin-Gruppen, was ihre Wirksamkeit erhöhte, erklärte Grifoni. „Unsere T-Zellen sind nicht nur nicht erschöpft, sondern verbessern sogar ihre Fähigkeiten.“
Ein Schritt zur Entwicklung neuer Impfstoffe
Die T-Zellen scheinen ihr breites Repertoire durch eine Kombination aus Covid-19-Impfung und SARS-CoV-2-Durchbruchinfektion zu entwickeln, fassen die Studienautoren zusammen. Ihre Forschung trägt dazu bei, neue Impfstoffe gegen künftige SARS-CoV-2-Varianten und viele andere Viren mit Pandemiepotenzial zu entwickeln, so die Forschenden.
