Boost-Immunisierungen helfen gegen Omikron Wirksamkeit von weltweit eingesetzten Kreuzimpfungen untersucht

Ein Studie des ATAC-(Antibody Therapy Against Corona)-Konsortiums unter Beteiligung der Technischen Universität Braunschweig zeigt, dass eine Boost-Immunisierung die Anzahl von Antikörpern gegen das Hüllprotein von SARS-CoV-2 erhöht. Dieser Anstieg konnte bei allen untersuchten Virusvarianten inklusive der neuen Omikron-Variante gemessen werden. Zusätzlich war die Anzahl der spezifischen B- und T-Zellen nach einer Boost-Immunisierung erhöht. Am wichtigsten war hier die Boost-Immunisierung nach einer Zweifach-Impfung mit den weltweit häufig eingesetzten „Totimpfstoffen“ von Sinovac oder Sinopharm.

Weltweit werden unterschiedliche Impfstoffe gegen SARS-CoV-2 eingesetzt. In Europa sind die Vektorimpfstoffe von AstraZeneca und Johnson&Johnson, die mRNA-Impfstoffe von BioNTech und Moderna und vor kurzem der Hüllprotein-Impfstoff von Novovax zugelassen. In anderen Teilen der Welt, insbesondere Asien und Südamerika, werden sehr häufig „Totimpfstoffe“ (inaktivierte Viruspartikel) von Sinovac und Sinopharm eingesetzt. 41 Prozent der Impfstoffdosen weltweit entfallen auf diese beiden Impfstoffe. Leider haben diese beiden Impfstoffe eine geringe Effektivität gegen die Delta-Variante. Bei allen verfügbaren Impfstoffen nimmt mit der Zeit die Effektivität bei der Verhinderung der Infektion ab, in geringerem Maße auch der Schutz vor einem schweren Verlauf der COVID-19-Erkrankung. Deshalb ist eine Boost-Immunisierung notwendig, um einen effektiven Schutz gegen SARS-CoV-2 aufrechtzuerhalten.

In der Studie des ATAC-Konsortiums wurden Serumproben von COVID-19-Genesenden sowie Menschen, die mit mRNA-Impfstoffen (BioNTech, Moderna) oder „Totimpfstoffen“ (Sinovac, Sinopharm) immunisiert wurden, untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Menge der Antikörper im Blut gegen das Hüllprotein von SARS-CoV-2 etwa drei Monate nach der zweiten Impfung abnimmt. Die Boost-Immunisierung erhöht die Menge der spezifischen Antikörper jedoch wieder. Die Menge der Antikörper ist sogar höher als direkt nach der zweiten Impfung. Dies konnte für die Antikörpermenge gegen alle vier Virus-Varianten – die ursprüngliche Wuhan-Variante sowie Beta, Delta und Omikron – gezeigt werden. Für die Wuhan-Variante wurde zudem die Anzahl der gegen den Virus gerichteten Immunzellen (B- und T-Lymphozyten) bestimmt. Auch hier führte die Boost-Immunisierung zu einer stark verbesserten Immunantwort.

Die höchsten Antikörpermengen hatten die Geimpften, die zuerst mit einem „Totimpfstoff“ und anschließend mit einem mRNA-Impfstoff geimpft wurden, und die dreifach mRNA-Geimpften. Zwar konnte in anderen Publikationen bereits der Vorteil von solchen Kreuzimpfungen gezeigt werden, dabei aber nur für die in der EU und in den USA zugelassenen Vektorimpfstoffe und mRNA-Impfstoffe. Die neuen Daten sind deshalb insbesondere für die Regionen der Welt wichtig, in denen die ersten beiden Impfungen mit einem „Totimpfstoff“ erfolgten. Sie zeigen, dass hier eine Kreuzimpfung mit einem mRNA-Impfstoff den Schutz erhöhen kann.

Dr. Maren Schubert freut sich, dass sie mit einer von ihr entwickelten Plattform die Studie unterstützen konnte: „Meine Plattform zur Produktion von Proteinen in Insektenzellen konnte nicht nur helfen, therapeutische Antikörper gegen SARS-CoV-2 zu entwickeln, sondern auch, sehr schnell die Immunantwort von COVID-19-Patienten und Geimpften zu untersuchen.“

Professor Michael Hust, Leiter des ATAC-Teams an der TU Braunschweig: „Es ist wichtig, nicht nur die in der westlichen Welt zugelassenen Impfstoffe zu untersuchen, sondern auch jene, die in anderen Regionen der Welt eingesetzt werden, um die Wirksamkeit der Impfstoffe weltweit beurteilen zu können.“

Dr. Federico Bertoglio, Postdoc im ATAC-Projekt: „Unsere Arbeiten zeigen, wie erfolgreich wir hier in Braunschweig zusammen mit internationalen Partnern an der Bekämpfung der Pandemie durch therapeutische Antikörper als auch durch unsere Analyse der Immunantworten bei einer COVID-19-Erkrankung und SARS-CoV-2-Impfungen arbeiten“.

„Omikron ist für uns alle ein erneutes Warnsignal dafür, dass wir die Pandemie nicht lokal beenden können, sondern nur durch eine möglichst optimale Impfung der gesamten Weltbevölkerung. Zu unserem Glück konnte weltweit die Biotechnologie zahlreiche Impfstoffe und Medikamente in kürzerer Zeit bereitstellen – schneller als je zuvor in der Geschichte der Medizin. Diese auch allen Menschen schnellstmöglich zugänglich zu machen, muss unser aller Ziel sein“, sagt Professor Stefan Dübel, Leiter der Abteilung Biotechnologie an der TU Braunschweig.

Die aktuelle vorläufige Studie baut auch auf Erkenntnissen des TU-Teams zur Bindung von humanen Seren an Omikron-RBD sowie des gerade in iScience publizierten Artikels „Immunity to SARS-CoV-2 up to 15 months after infection“ auf.

Partner:

Beteiligt an der neuen Studie waren neben der Abteilung Biotechnologie der TU Braunschweig und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig auch das Karolinska Institut in Stockholm sowie die Stockholm University (beide Schweden), Policlinico San Matteo in Pavia (Italien), die Peking Universität (China), das Joint Research Center der Europäischen Kommission (Italien), das Institute for Research in Biomedicine in Bellinzona (Schweiz), drei Kinderkrankenhäuser in Teheran (Iran) und in Pavia (Italien) und die Abcalis GmbH.