Von genesenen Covid-19-Patienten für die Impfung lernen

Neutralisierende Antikörper spielen eine Schlüsselrolle bei der schützenden Immunität gegen Covid-19. Da immer mehr unterschiedliche Varianten zirkulieren, wird verstärkt über die Antigen-Zusammensetzung von angepassten SARS-CoV-2-Impfstoffen diskutiert. Diesen Fragen kann man sich nähern, wenn die Muster von neutralisierenden Antikörpern bekannt sind, die durch Infektionen mit verschiedenen Virusvarianten induziert werden. Dieser Aufgabe haben sich Dr. Susanne L. Linderman vom Emory Vaccine Center der Emory University in Atlanta und Kollegen gestellt, die ihre Ergebnisse jetzt auf dem medRxiv-Preprint-Server publiziert haben.

In ihrer Studie bestimmten die Forschenden die Neutralisierungstiter von 187 im Zeitraum zwischen Juli 2021 und März 2022 hospitalisierten Covid-19-Patienten, die sich entweder mit Delta- oder Omikron-Stämmen infiziert hatten. Neutralisierungstiter wurden ermittelt gegen das Wildtyp-Virus (WA1) sowie gegen die Delta-, BA.1-, BA.2- und BA.5-Varianten. Die Patienten waren entweder ungeimpft (n=80) oder waren vor der Infektion mit einem mRNA-Impfstoff (n=100) oder einem Adenovirus-Vektor-Impfstoff (n=7) geimpft worden.

Ungeimpfte Patienten, die sich mit Delta infizierte hatten, zeigten eine dominante neutralisierende Antikörperreaktion gegen den Delta-Stamm mit nur geringen Titern an neutralisierenden Antikörpern (nAB) gegen WA1 und nochmal niedrigeren Titern gegen BA.1 und BA.2.

Bei geimpften Patienten, die sich mit der Delta-Variante infizierte hatten, lagen die Neutralisationstiter gegen Delta und WA1 in der gleichen Größenordnung. Allerdings waren auch bei diesen Patienten die nAB-Titer gegen BA.1 und BA.2 sehr schwach ausgeprägt. Diese Daten bestätigen die Immunfluchteigenschaften der Omikron-Varianten.

Ein auffallend anderes nAB-Muster zeigte sich bei Patienten, die sich mit Omikron infiziert hatten. Zwar waren die Titer-Spektren deutlich heterogener als bei den Patienten, die sich mit der Delta-Variante infiziert hatten. Allerdings zeigte sich ein klarer Trend zu einer breiteren und ausgewogeneren Antikörperreaktion mit ähnlichen Neutralisationstitern für Delta, BA.1 und BA.2.

Während bei geimpften Omikron-Patienten die Neutralisationstiter gegen den Impfstamm WA1 zu diesem Zeitpunkt mäßig höher waren (3-fach) als die Neutralisationstiter gegen BA.1 und BA.2, war das Verhältnis der BA.1- zu WA1-spezifischen Neutralisationstiter bei den Omikron-Patienten im Vergleich zu Delta-Patienten sowohl bei ungeimpften (19-fach) als auch bei geimpften Patienten (10-fach) signifikant höher. Dies zeigt, dass eine Omikron-Infektion tatsächlich die Bildung von Omikron-spezifische Antikörpern stark begünstigt.

Mit Blick auf die Bedeutung des derzeit dominierenden BA.5-Stammes testeten die Forschenden dann auch noch die Neutralisierungskapazität der Patientenseren gegen BA.5. Dabei ist wichtig zu erwähnen, dass die Proben vor dem Auftauchen von BA.5 gesammelt wurden und dass die Infektion der meisten Patienten, die sich mit Omikron infiziert hatten, durch BA.1 ausgelöst worden war.

Es zeigte sich, dass bei Omikron-Patienten nAB-Titer gegen BA.5 zwar nachweisbar, aber sowohl bei geimpften als auch bei ungeimpften Patienten deutlich geringer ausfielen als die Titer gegen BA.1 und BA.2. Diese Beobachtung deuten die Autoren als ein Argument für den Zusatz einer BA.5-Komponente in einem angepassten Impfstoff.

Generell plädieren die Autoren für das Vorhandensein eines Omikron-Antigens in einem angepassten Impfstoff. Denn die Daten der Studie zeigen, dass eine Omikron-Infektion bei ungeimpften ebenso wie bei geimpften Patienten eine ausgewogenere nAB-Bildung gegen Omikron-Varianten induziert. Dies darauf hindeuten, dass das Problem der »antigenen Erbsünde« bei Covid-Impfungen nicht besonders ausgeprägt ist. 

Allerdings weisen die Autoren auf ein Caveat zu ihrer Studie hin, da die von ihnen ermittelten Ergebnisse bei hospitalisierten Patienten erhoben wurden, die zum Zeitpunkt der Serumspende höchstwahrscheinlich hohe Konzentrationen an infizierten Zellen und Antigen aufwiesen, die eine wirksame Primärreaktion auf Omikron induzierten. Sie erachten es daher als unwahrscheinlich, dass eine einmalige Immunisierung mit einem Omikron-Impfstoff ähnlich wirksam sein wird und spekulieren, dass als Konsequenz wohl zwei Impfungen erforderlich sein könnten, um ausreichend naive B-Zellen zu aktivieren. Außerdem stellen sie die Frage, ob es sinnvoll ist, dass angepasste Impfstoffe auch ein Antigen des ursprünglichen WA1-Stamms enthalten sollten.