Bei Omikron-Impfstoffen wohl nicht problematisch

Eine ganze Kollektion spezifischer Serumantikörper mit unterschiedlichen Affinitäten und Feinspezifitäten bildet die Speerspitze eines immunologischen Schutzes vor Krankheitserregern. Bei der Etablierung dieses Abwehrsystems ist der erste Kontakt des Antigens mit dem Immunsystem von hoher Relevanz. Hier manifestiert sich die sogenannte immunologische Prägung, die auch als antigene Erbsünde bezeichnet wird. Je nach Ausprägung dieses Phänomens neigt das Immunsystem auch bei Exposition mit abgewandelten Antigenen dazu, immer wieder die erste Kohorte von B-Zellen zu reaktivieren und die Bildung neuer B-Zellen mit angepassten Spezifitäten zu unterdrücken.

Auch im Kontext der Auffrischimpfungen mit an Omikron angepassten Impfstoffen wird über die immunologische Prägung diskutiert. Es gibt die Befürchtung, dass Infektionen mit früheren Varianten von SARS-CoV-2 und Impfungen mit Impfstoffen gegen den Wildtyp des Virus die Induktion eines Schutzes gegen sich schnell entwickelnde Virusvarianten behindern könnten. Ob dies tatsächlich zutrifft, ist allerdings schwierig zu ermitteln, da die Messung spezifischer Reaktionen auf eine Impfung eine Herausforderung darstellt.

Dieser Herausforderung haben sich jetzt Wissenschaftler um Ariën Schiepers vom Laboratory of Lymphocyte Dynamics an der Rockefeller University in New York gestellt. Die Forschenden verfolgten mithilfe von intelligent hergestellter Reagenzien die Bildung und die Vermehrung neuer Antikörper als Konsequenz einer Booster-Impfung gegen Omikron-Varianten von SARS-CoV-2. Dabei konnten sie mit den von ihnen entwickelten Reagenzien ursprünglich angelegte B-Zellen von neu induzierten B-Zellen unterscheiden. Die Ergebnisse ihrer Arbeit, die noch nicht begutachtet sind, veröffentlichten sie auf dem Preprint-Server »Biorxiv«.

Die Autoren zeigen anhand von Impfungen an Mäusen mit Impstoffen gegen SARS-CoV-2 oder Influenza, dass die Serum-Antikörperreaktion nach einer sequenziellen homologen Boosterung die Reaktivierung der primär gebildeten B-Zellklon gegenüber der Rekrutierung neuer, naiver B-Zellen gemäß der Theorie der immunologischen Prägung stark bevorzugt. Dieser Effekt nimmt jedoch in Abhängigkeit von der antigenen Distanz der Virusvarianten ab, sodass eine sekundäre Immunisierung mit deutlich veränderten Oberflächen-Glykoproteinen die Prägung umgehen kann. Dann bekommt die Immunantwort eine Chance, auf neue Epitope produktiv zu reagieren und neue spezifische B-Zellen zu aktivieren.

Die Ergebnisse dieser Arbeit sind für das Verständnis der Auswirkungen der immunologischen Prägung von großer Bedeutung und werden bei der Entwicklung und Erprobung von Impfstoffen gegen Virusvarianten sicherlich eine Rolle spielen.

Obwohl die Experimente in dieser Arbeit an Mäusen durchgeführt wurden, glauben die Forschenden schließen zu können, dass die Omikron-Varianten eine ausreichend große evolutionäre Distanz von dem Wildtyp-SARS-CoV-2-Stamm haben, um das Problem der ursprünglichen immunologischen Prägung zu umgehen. Allerdings zeigen zumindest die Daten aus der Maus, dass volle Booster-Wirksamkeit erst nach einer zweiten heterologen Booster-Dosis erreicht wird.

Somit liefert die Studie weitere Argumente dafür, angepasste Booster-Impfstoffe so zu entwickeln, dass die Antigene von Virusvarianten mit maximalem genetischem Abstand zum Wildtyp abgeleitet sind. Zudem werfen die Ergebnisse der Studie die Frage auf, ob es klug ist oder nicht vielmehr kontraproduktiv, auch Antigene in die Impfstoffe zu integrieren, die vom Wildtypvirus abgeleitet sind. Momentan steht die Zulassung solcher bivalenter Impfstoffe kurz bevor, nicht aber die von monovalenten Impfstoffen.