Impfstoffe gegen das Coronavirus Sars-CoV-2 geben Hoffnung, die Pandemie einzudämmen. Gleichzeitig entwickeln sich jedoch immer neue Mutationen, so etwa in Großbritannien, Brasilien und Südafrika. Inwieweit helfen die bestehenden Impfstoffe auch gegen diese Varianten des Virus? Das haben Forscher nun für zwei Mutationen untersucht, die in diesen Varianten vorkommen. Ihr Ergebnis: Zumindest was diese beiden Mutationen angeht, bietet der mRNA-Impfstoff von BioNTech/Pfizer einen ausreichenden Schutz. Zwar ist der schützende Antikörper-Titer gegenüber der E484K-Mutation der brasilianischen und südafrikanischen Variante etwas geringer, doch wahrscheinlich hoch genug, um das Virus wirksam zu bekämpfen.
Je weiter sich das Coronavirus ausbreitet, desto häufiger kommen Mutationen vor. Insbesondere, wenn bereits Teile der Bevölkerung gegen den ursprünglichen Typ des Virus immun sind, etwa, weil sie bereits eine Erkrankung durchgemacht haben, kann es zu sogenannten Fluchtmutationen kommen. Dabei verändert sich das Virus so, dass es den Angriffen des Immunsystems dennoch entgehen kann. Viele dieser Mutationen betreffen die Form des sogenannten Spike-Proteins, mit dem das Virus an die Zellen andockt. Diese Oberflächenstrukturen sind zum einen die Erkennungsmerkmale für das Immunsystem. Zum anderen bestimmen sie über bestimmte Eigenschaften des Virus, darunter seine Infektiosität.
Blutserum von Geimpften neutralisiert auch neue Virusvarianten
Forscher um Xuping Xie von der University of Texas haben nun verschiedene Mutationen von Sars-CoV-2 im Labor nachgestellt und überprüft, inwieweit der BioNTech-Impfstoff auch gegen die neuen Virusvarianten hilft. Dazu erstellten sie sogenannte Pseudoviren – Viren, die nicht infektionsfähig sind, aber die molekulare Struktur von Sars-CoV-2 haben – und testeten diese mit dem Blutserum von 20 geimpften Personen. Ein Fokus lag dabei einerseits auf der N501Y-Mutation, die sowohl in der britischen als auch in der südafrikanischen Variante vorkommt, andererseits auf der E484K-Mutation, die sich im brasilianischen und südafrikanischen Virenstamm findet. Für diese Mutation wurde schon nachgewiesen, dass die Wirkung von Antikörpern aus dem Plasma von genesenen Covid-19-Patienten abgeschwächt ist. Sie gilt daher als beginnende “Flucht”-Mutation. Xie und Kollegen testeten diese Mutation in Kombination mit anderen Mutationen, die für die südafrikanische Variante typisch sind.
Die Tests ergaben: Das Blutserum der Geimpften neutralisierte auch die mutierten Viren. Bei Pseudoviren mit der E484K-Mutation war der Titer zwar etwas niedriger als bei der ursprünglichen Form des Virus und der N501Y-Mutation. „Die Unterschiede waren aber gering“, berichten die Forscher. Somit sei davon auszugehen, dass Menschen, die mit dem BioNTech-Impfstoff immunisiert wurden, auch gegen die Mutationen geschützt sind, die in Großbritannien und Südafrika aufgetaucht sind und sich von dort weltweit verbreiten. Bezüglich eines möglichen Schutzes vor der brasilianischen Variante können die Forscher noch keine eindeutigen Aussagen treffen, da sie zwar E484K, aber nicht N501Y enthält.
Zukünftige Anpassungen des Impfstoffs denkbar
Die Forscher weisen allerdings auch auf Einschränkungen ihrer Studie hin. So enthielten die Pseudoviren nicht den vollständigen Satz an Mutationen, der bei den Virusvarianten vorkommt. Wie genau sich die Mutationen auf die biologischen Eigenschaften von Sars-CoV-2 auswirken, ist bislang nur in Ansätzen bekannt. Die Tatsache aber, dass das Blutserum der Geimpften besonders häufigen Mutationen im Laborversuch neutralisieren konnte, deutet stark darauf hin, dass dies auch außerhalb des Labors funktionieren würde.
Ein weiterer Punkt, der die Aussagekraft der Studie limitiert, ist, dass bislang nur vermutet werden kann, wie hoch der Titer gegen das Virus tatsächlich sein muss, um noch vor einer Infektion zu schützen. Diese Annahmen beruhen unter anderem auf Erfahrungswerten bezüglich der Grippe-Impfung. „Für eindeutige Schlussfolgerungen über die Wirksamkeit von Impfstoffen gegen die Virusvarianten sind klinische Daten erforderlich“, so die Forscher.
Nach allen bisherigen Erkenntnissen ist laut Xie und Kollegen aber davon auszugehen, dass der BioNTech-Impfstoff gegen die britische und südafrikanische Variante von Sars-CoV-2 schützt. Dennoch: „Die fortlaufende Evolution von Sars-CoV-2 erfordert eine kontinuierliche Überwachung, welche Bedeutung Mutationen für die Wirksamkeit des Impfstoffs haben“, so die Forscher. Parallel sollten bereits Vorbereitungen dafür getroffen werden, den Impfstoff an zukünftige Mutationen anzupassen. „Für Covid-19 würden solche Impfstoffaktualisierungen durch die Flexibilität der Messenger-RNA-basierten Impfstofftechnologie erleichtert werden“, schreiben sie.
Quelle: Xuping Xie (University of Texas) et al., Nature Medicine, doi: 10.1038/s41591-021-01270-4
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