Immunreaktionen im Detail betrachtet

Der Protein-basierte Coronaimpfstoff Nuvaxovid® (NVX-CoV2373) des Unternehmens Novavax enthält als Antigen 5 Mikrogramm des präfusionsstabilisierten Spike-Proteins von SARS-CoV-2 mit einer Deletion der Furin-Spaltstelle und verkürzten Glykanen (BV2373), die als Nanopartikel zusammen mit dem saponinbasiertes Adjuvans Matrix-M (50 Mikrogramm) formuliert sind. Ein Forscherteam um Klara Lenart vom Karolinska-Institut in Stockholm, Schweden, untersuchte in einer Arbeit, die im Fachjournal »npj vaccines« publiziert wurde, detailliert die Wirkung dieses Impfstoffs in Rhesusaffen.

Dazu immunisierten die Forschenden sechs Tiere mit NVX-CoV2373 in den Wochen 0 und 4 und boosterten sie dann in der Woche 35 mit NVX-CoV2443, einem angepassten Impfstoff, der als Antigen das Spike-Protein der Gamma-Variante P.1 von SARS-CoV-2 enthält.

Die Forschenden analysierten die angeborenen und adaptiven Immunantworten in Blut, im Knochenmark und in der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit (BAL) über einen Zeitraum von 61 Wochen. Schließlich überprüften sie die Immunität der Affen durch Infektion mit einer hohen Dosis (8 x 10⁵ PFU) Wildtyp-Viren (USA-WA1/2020) oder P.1-Varianten-Viren etwa sieben Monate nach der letzten Immunisierung, indem sie die Viruslast und die Immunantwort in den oberen und unteren Atemwegen bestimmten.

Es zeigte sich, dass durch die Wahl von Matrix-M als Adjuvanz in den ersten 24 Stunden vorwiegend lokale Immunreaktionen an der Einstichstelle induziert wurden, ohne dass die Immunreaktionen in die Peripherie überschwappten. Dies schlossen die Forschenden aus der Beobachtung, dass nach der Impfung im Blut nur wenige Transkriptionsveränderungen nachweisbar waren, wobei diese hauptsächlich mit myeloischen Zellen und Typ-I-Interferon-Reaktionen in Verbindung standen. An der Injektionsstelle im Muskel und in den benachbarten Lymphknoten beobachteten die Forschenden eine starke Immunaktivierung. Dies könnte erklären, warum dieser Impfstoff von vielen geimpften Personen besser vertragen wird als die mRNA-Impfstoffe.

Die Analyse der Antikörperreaktionen über die Zeit zeigte eine typische Kinetik mit einem frühen Peak der Antikörpertiter, der durch die Kombination von Plasmablasten und kurzlebigen Plasmazellen verursacht wird, gefolgt von einem Plateau. Hinweise auf Spike-spezifische Plasmazellen aus dem Knochenmark viele Wochen nach der Erstimpfung könnten andeuten, dass der Impfstoff die Bildung langlebiger Plasmazellen induziert.

Die IgG-Antikörper-Antwort in der BAL zeigt eine ähnliche Kinetik wie die IgG-Antwort im Blut. Auch hier wird eine sukzessive Steigerung der Reaktion mit jeder Dosis beobachtet. Besonders durch die dritte Dosis wurden auch Pseudovirus-neutralisierende Titer gegen die Omikron-Varianten BA.2 und BA.5 induziert. Diese Titer lagen allerdings 2,2- beziehungsweise 3,5-mal niedriger als die entsprechenden Titer gegen das Wildtyp-Virus.

T-Zell-Reaktionen auf das Spike-Antigen mit einer Th1-Signatur folgen zeitnah nach Induktion der Antikörper-Reaktionen. Allerdings wurden weder im Blut noch in der BAL in nennenswertem Maß CD8⁺-Reaktionen beobachtet.