T-Zellen gegen Corona-Erkältungsviren scheinen nicht vor Sars-CoV-2 zu schützen

Die meisten Menschen haben T-Gedächtniszellen, die auch Sars-CoV-2 erkennen, aber sie können die Infektion nicht abwehren. Schützt eine Mumps-Impfung vor Covid-19?

Nach einer aktuellen Studie soll eine Masern-Mumps-Röteln-Impfung (MMR) vor einer schweren Covid-19-Erkrankung schützen. Wer nach einer Impfung mehr Antikörper ausbildet, erkrankt weniger schwer an Covid-19. Es handelt sich allerdings um eine kleine Studie mit 80 Versuchspersonen, die von einer Covid-19-Infektion genesen sind, 50 gegen MMR Geimpfte und eine Kontrollgruppe von 30 Personen, die MMR-Antikörper nicht durch eine Impfung, sondern etwa durch eine vorhergehende Erkrankung gebildet haben.

Nach der Studie haben vor allem Antikörper gegen Mumps, die durch eine Impfung entstanden sind, auch eine Wirkung auf Covid-19. Mit einem hohen Titer (Anzahl der Antikörper im Blut) von 134 to 300 willkürliche Einheiten (AU)/ml waren die Geimpften asymptomatisch, bei abnehmenden Titer nahm die Schwere einer Covid-19-Erkrankung zu.

Mit Masernviren gegen Sars-CoV-2?

Eine in PNAS veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York hat hingegen mit dem Masernvirus (MeV), das zur Impfung eingesetzt wird, auch positive Ergebnisse für eine Covid-19-Infektion erzielt. Die Wissenschaftler haben dem Masernvirus das Spike-Protein S von Sars-CoV-2 eingefügt. Das Spike-Protein ist das primäre Ziel von Antikörpern. Schon zuvor war deutlich geworden, dass bei gegen Mers geimpften Tieren ein solcher Impfstoff wirkte.

Seit Sars und Mers wurde mit rekombinierten Masernviren als Vektoren experimentiert. Tiere, denen solche Masernviren mit dem Spike von Sars-CoV injiziert wurden, bildeten große Mengen an Antikörpern und T-Zellen-Reaktionen aus, geimpfte Tiere waren geschützt. Ähnliche Ergebnisse gab es in Tierversuchen bei Mers, in der Folge wurde an Mers-Impfstoffen mit Masernviren als Vektoren gearbeitet.

Bei den Versuchen mit dem Covid-19-Impfstoff zeigte sich, dass in geimpften Mäusen und Hamstern eine starke humorale und zelluläre Immunabwehrreaktion ausgelöst wurde, durch die sich viele Antikörper und Th1-T-Zellen bildeten. Die Tiere waren geschützt gegen Sars-CoV-2, aber auch gegen Masern. Allerdings bildeten nicht alle geimpften Mäuse Antikörper, aber auch bei ihnen fanden sich multifunktionale T-Zellen-Reaktionen. Wie stabil der Schutz ist, bleibt unklar. Die Wissenschaftler verweisen darauf, dass Masernimpfungen lebenslang wirken. Das könne auch der Vorteil sein, rekombinierte Masernviren als Vektoren für eine Covid-19-Impfung einzusetzen. Phase 1 und 2 der Klinischen Tests sind mit dem MeV-Vektor bei einem Impfstoff gegen den Chikungunya-Virus (CHIKV) durchgeführt worden und hätten auch bei Menschen gezeigt, dass es eine sichere und wirksame Impfmethode ist.

Risiken bei Impfungen, die mit dem Spike-Protein arbeiten

Die Wissenschaftler weisen aber auch darauf hin, dass Versuche an infizierten Katzen gezeigt haben, dass sie nach einer Impfung schwerer erkranken. Das könnte, wie in einer anderen Studie hervorgehoben wird, ein Problem sein, das bei der Verwendung des Spike-Proteins von Sars-CoV-2-Viren auch auftreten könnte. Daten, die bei der Entwicklung und beim Testen dieser Impfstoffe erhoben wurden, würden nämlich darauf hinweisen, dass Impfstoffe, die das Spike (S)-Protein einsetzen und egal ob sie Protein, einen viralen Vektor, DNA oder RNA verwenden, eine Covid-19-Erkrankung durch infektionsverstärkende Antikörper (ADE) verstärken können. Das sind Antikörper, die sich zwar an das Virus binden, aber dieses nicht unschädlich machen, sondern das Eindringen des Virus in die Zelle erleichtern. Dadurch kann eine Immunpathogenese entstehen.

Die Wissenschaftler sehen eine Ähnlichkeit bei Covid-19-Patienten, bei denen eine schwere Erkrankung mit der Entwicklung von Anti-Sars-CoV-2-Antikörpern im Serum einhergeht. Dagegen haben Patienten, die sich schnell erholen, wenige oder keine solchen Serum-Antikörper. Das Risiko einer solchen Immunpathogenese könnte auch bei den jetzt vor der Zulassung stehenden mRNA-Impfstoffen auftreten - noch ist das Risiko aber theoretisch (Mögliches Risiko bei Corona-Impfstoffen).

Keine Teil- oder Kreuzimmunität gegen Covid-19 durch frühere Infektionen mit Erkältungs-Coronaviren

Wissenschaftler vom Exzellenzcluster "Precision Medicine in Chronic Inflammation" (PMI) am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein in Kiel haben nun in einer Studie, die in der Zeitschrift Immunity erschienen ist, die von manchen gehegte Hoffnung widerlegt, dass es eine Teil- oder Kreuzimmunität gegen Covid-19 durch frühere Infektionen mit Erkältungs-Coronaviren gibt.

Das hätte auch erklären können, warum viele Covid-19-Infizierte keine oder nur schwache Symptome zeigen. Studien hatten herausgefunden, dass auf Sars-CoV-2 reagierende T-Zellen bei vielen Menschen zu finden sind, nach einer im Juli 2020 veröffentlichten Studie, an der auch Christian Drosten beteiligt war, wiesen über 80 Prozent der untersuchten, noch nicht mit Covid-19 infizierten Personen CD4+T-Gedächtniszellen auf, die auch Sars-CoV-2 erkennen.

Das wurde nun auch von der neuen Studie noch einmal bestätigt. Die CD4+T-Gedächtniszellen, die neben den vier Corona-Erkältungsviren auch das neue Virus erkennen können, waren praktisch in allen untersuchten Personen vorhanden, die noch nicht mit Sars-CoV-2 infiziert waren. Aber sie zeigen nur eine schwache Reaktion und reagieren unterschiedlich nicht nur auf verschiedene Coronaviren, sondern auch auf andere Viren. Aber diese T-Gedächtniszellen binden das Virus nur schwach und sind nicht in der Lage, es zu bekämpfen. Genau andersherum als bislang erhofft, können sie nach dem Wissenschaftlerteam sogar zu einer schwereren Covid-19-Erkrankung führen.

Die T-Gedächtniszellen entstehen wohl nicht durch einen Kontakt mit Coronaviren-Erkältungen, sagen die Wissenschaftler, sondern es handele sich um "prä-existierende T-Gedächtniszellen". Nur wenige Zellen würden nämlich auch auf die Corona-Erkältungsviren reagieren, die CD4+T-Gedächtniszellen seien nicht corona-spezifisch, während corona-spezifische T-Zellen kaum auf Sars-CoV-Viren reagierten. Umgekehrt fehlen bei den Sars-CoV-2-spezifischen CD4+ T-Zellen von Covid-19-Patienten kreuzreaktive T-Zellen gegen die Corona-Erkältungsviren: "Es scheint eher so zu sein, dass im Laufe des Lebens das Repertoire an Gedächtniszellen gegen viele verschiedene Krankheitserreger wächst und dadurch auch die Wahrscheinlichkeit, dass darunter auch welche sind, die SARS-CoV-2 zufällig erkennen. Dieses Gedächtniszell-Repertoire, das sich mit jeder Infektion vergrößert, kann man daher auch als 'immunologisches Alter' bezeichnen, das auch tatsächlich mit dem biologischen Alter zunimmt", sagt Professor Alexander Scheffold, Direktor des Instituts für Immunologie der CAU und des UKSH, Campus Kiel, und Mitglied im Exzellenzcluster PMI.

Zunächst hatte man angenommen, dass vor allem Kinder wegen zahlreicher Erkältungskrankheiten und dem daraus entstehenden Immunschutz besser vor Sars-CoV-2-Viren geschützt sein könnten und deswegen weniger infiziert seien. Herausgefunden hat das Wissenschaftlerteam aber, dass gerade bei Personen mit einer leichten Covid-19-Erkrankung mehr T-Zellen vorhanden sind, die das Virus gut erkennen. Dabei könnte es aber nicht um eine Immunreaktion von Gedächtniszellen, sondern von nativen T-Zellen handeln

Menschen, die eine schwere Covid-19-Erkrankung durchlaufen haben, weisen hingegen T-Zellen auf, die das Virus ebenso schlecht erkennen wie die "prä-existierenden" T-Gedächtniszellen, die zwar teilweise Sars-CoV-2-Viren erkennen, aber sich nicht richtig an sie binden können. Die Wissenschaftler vermuten, dass die T-Zellen von diesen abstammen. Das Immunsystem könnte gerade bei älteren Menschen mit einem höheren immunologischen Alter diese einsetzen, was dann zu einem schwereren, auch eher tödlichen Verlauf führen kann, weil die heftige Immunreaktion durch "unfokussierte" T-Zellen sich nicht spezifisch gegen Sars-Cov-2-Viren richtet und so eine Immunpathologie bewirken kann. Aber das sind noch Spekulationen.