Welche Werte schützen vor einer Durchbruchinfektion?

Lassen sich routinemäßige Tests der Anti-SARS-CoV-2-IgG-Antikörpertiter und der Virusneutralisierungskapazität der Seren nutzen, um Personen zu identifizieren, die ein erhöhtes Risiko für eine Durchbruchinfektion besitzen? Dieser Frage ging eine Forschergruppe um Dr. Birte Möhlendick vom Institut für Pharmakogenetik der Universitätsklinik Essen nach. Sie präsentiert interessante Ergebnisse, die jetzt im Fachjournal »Frontiers in Immunology« publiziert wurden.

Das Team bestimmte die Anti-SARS-CoV-2-IgG-Antikörpertiter und die Neutralisierungskapazität gegen Omikron in Serumproben von 1391 Beschäftigten des Universitätsklinikums Essen. Diesen Studienteilnehmern war nach der ersten, dann einen und sechs Monate nach der zweiten und schließlich einen Monat nach der Booster-Impfung gegen Covid-19 Serum entnommen worden. Anschließend wurden die demografischen Daten, die jeweiligen Impfschemata, die ermittelten Antikörpertiter vor einer Durchbruchinfektion und die Neutralisierungskapazitäten zwischen Personen mit und ohne Durchbruchinfektion verglichen.

In dieser kontrollierten Studie meldeten zwischen dem 29. November 2021 und dem 5. März 2022 insgesamt 102 Teilnehmer (7,3 Prozent) eine PCR-bestätigte SARS-CoV-2-Infektion.  Im Durchschnitt traten diese Durchbruchinfektionen 52 Tage (10 bis 127 Tage) nach der Booster-Impfung auf. Mit Ausnahme eines geringfügig, aber signifikant jüngeren Alters (37 versus 41 Jahre) unterschieden sich die infizierten Probanden hinsichtlich Impfschema, Geschlecht, BMI, Raucherstatus oder anderer Vorerkrankungen nicht von den nicht infizierten Probanden.

Auch die Anti-Spike-Antikörpertiter unterschieden sich zwischen Personen mit und ohne spätere Omikron-Durchbruchinfektion nach der ersten sowie einen und sechs Monate nach der zweiten Impfung nicht.

In Gegensatz dazu beobachteten die Forschenden einen Monat nach der dritten Impfung (Booster) einen signifikanten Unterschied in den Anti-Spike-Antikörperspiegeln zwischen Probanden mit und ohne spätere Durchbruchinfektion. Diejenigen, die sich infiziert hatten, wiesen vor der Infektion Titer an neutralisierenden Antikörpern (nAB) von durchschnittlich 3477 BAU/ml auf. Im Vergleich dazu ließen sich bei denjenigen, die sich nicht infiziert hatten, nAB-Titer von durchschnittlich 4733 BAU/ml (P = 0,02) nachweisen.

Studienteilnehmer mit einem Anti-Spike-Antikörperspiegel von 2816,0 BAU/ml oder weniger hatten ein zweifach erhöhtes Risiko für eine Durchbruchinfektion im Vergleich zu Personen mit Antikörperspiegeln, die über diesem Grenzwert lagen.

Bemerkenswerterweise waren die Hemmungsraten gegen Omikron in Neutralisationsassays bei Personen mit einer Durchbruchinfektion vor der Infektion ebenfalls deutlich niedriger (77,1 Prozent gegenüber 88,5 Prozent). Probanden, deren Seren Hemmungsraten von 65,9 Prozent oder weniger zeigten, hatten ein 3,6-fach erhöhtes Risiko für eine Durchbruchinfektion im Vergleich zu nicht infizierten Studienteilnehmern.

Aus all diesen Daten leiteten die Forschenden eine recht konkrete Risikoabschätzung für Durchbruchinfektionen ab. Sie kommen zu dem Schluss, dass Personen mit Anti-Spike-Antikörpertitern von 2641 BAU/ml oder weniger und einer Neutralisationskapazität der Seren gegen Omikron von 65,9 Prozent oder weniger verglichen mit Personen, deren Werte oberhalb dieser Grenze liegen, mit einem zehnfach erhöhten Risiko für eine Durchbruchinfektion rechnen müssen.

Immer wieder ist in der Vergangenheit über Schwellenwerte diskutiert worden, die zuverlässig als Risiko-Marker dienen könnten. Bereits im August letzten Jahres hatte ein Team um Peter B. Gilbert vom Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle zeigen können, dass niedrige Werte an neutralisierenden Antikörpern als Indikator für einen unzureichenden Schutz vor Covid-19 dienen können.

Ein Team um Dr. Shuo Feng von der Universität Oxford schlug im Oktober 2021 Antikörper-Grenzwerte als Immunkorrelat vor. Demnach sei ein 80-prozentiger Schutz vor symptomatischer Infektion bei 264 BAU/ml von gegen das Spike-Protein von SARS-CoV-2 gerichteten IgG-Antikörpern beziehungsweise bei 506 BAU/ml von gegen die Rezeptorbindedomäne (RBD) des Spike-Proteins gerichteten IgG-Antikörpern gegeben.

Und im September 2021 hatte Dr. Andreas Bobrowski, der Vorsitzende des Berufsverbands Deutscher Laborärzte, 21,8 BAU/ml als Untergrenze für einen Immunschutz ins Gespräch gebracht.

Anhand dieser Zahlen erkennt man allerdings das Dilemma. Die Werte hängen in hohem Maße von dem Test ab, mit dem sie bestimmt werden. Zwar hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) mit der Einführung der »Binding Antibody Units (BAU) per mL« einen Standard für den Ausgabewert von Antikörpertitern definiert. Aber noch gibt es keinen Teststandard.

Die Essener Forscher haben einen SARS-CoV-2 S1 RBD IgG/sCOVG Test verwendet, der auf einem Siemens Atellica® IM System (Siemens Healthcare GmbH, Erlangen) durchgeführt wurde. Für den Vergleich mit den älteren Daten hilft diese Information nicht viel. Dringend ist daher eine Harmonisierung zu fordern.