Nachrichten berichten, dass der COVID-19-Impfstoff von Pfizer eine Wirksamkeit von über 90% hatte, was Hoffnungen weckte, dass die Herdenimmunität - und letztendlich das Ende der aktuellen Pandemie - nicht nur erreichbar, sondern näher war, als viele Menschen gedacht hatten. Diese Wirksamkeit war nicht nur überraschend, aber platzierte den Impfstoff neben denen, die zur Vorbeugung von einst gefürchteten Krankheiten wie Masern, Röteln, Windpocken und Polio eingesetzt wurden.
So bahnbrechend der Pfizer-Impfstoff (und der ebenso wirksame mRNA-1273-Impfstoff von Moderna) auch sein mag, um Schutz vor der COVID-19-Krankheit zu bieten, die Ergebnisse spiegeln nicht die vollständige "sterilisierende Immunität" wider.
Dies ist die Art der Immunität, die vollständig verhindert, dass ein krankheitsverursachender Erreger wie COVID-19 eine Infektion auslöst. Die sterilisierende Immunität unterscheidet sich von der wirksamen Immunität dadurch, dass letztere Krankheiten vorbeugen kann, aber dennoch zu einer asymptomatischen Infektion führt.
Die sterilisierende Immunität bleibt der heilige Gral der COVID-19-Impfstoffforschung, obwohl mehrere Kandidaten in der Pipeline vielversprechend sind. Trotzdem gibt es Forscher, die sich fragen, ob wir tatsächlich einen 100% wirksamen Impfstoff benötigen, um COVID-19 hinter uns und unter Polio in den Annalen globaler Pandemien zu platzieren.
Sofern ein Impfstoff keine sterilisierende Immunität bietet, besteht die Möglichkeit, dass das Virus auf andere übertragen wird, auch wenn die infizierte Person keine Symptome aufweist.
Matthew Horwood / Getty ImagesWas ist sterilisierende Immunität?
Die Sterilisation der Immunität ist das beste Szenario für einen COVID-19-Impfstoff und etwas, das nicht unvorstellbar ist. Die für das humane Papillomavirus (HPV) entwickelten Impfstoffe bieten beispielsweise dieses Maß an Immunschutz. Der Unterschied besteht natürlich darin, dass HPV nicht über Atemtröpfchen übertragen wird, und darin liegt die zentrale Herausforderung für die Entwickler von COVID-19-Impfstoffen .
Wenn eine COVID-19-Infektion auftritt, bindet sich das Virus an ein Protein namens Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2), das sich sowohl in den oberen als auch in den unteren Atemwegen vermehrt. Dies gibt dem Virus die Möglichkeit, sich an diese Atmungsgewebe und -zellen zu binden und eine Infektion zu etablieren.
Obwohl die aktuellen Impfstoffkandidaten die Fähigkeit gezeigt haben, die Symptome und die Anzahl der Viren in den unteren Atemwegen zu verringern, gibt es bisher keine Hinweise auf eine sterilisierende Immunität in den oberen Atemwegen.
Um eine sterilisierende Immunität zu erreichen, muss ein Impfstoff eine spezifische immunologische Reaktion auslösen, typischerweise in Form von neutralisierenden Antikörpern (NAb). Hierbei handelt es sich um vom Immunsystem synthetisierte Abwehrproteine, die gezielt auf einen krankheitsverursachenden Organismus wie ein Virus abzielen und diesen neutralisieren.
Die Herausforderung besteht darin, dass Impfstoffe nicht immer eine ausreichende Reaktion und / oder eine ausreichend spezifische Reaktion zeigen. Dies war der Fall bei HIV-Impfstoffen, die bisher nicht in der Lage waren, die Fülle von NAbs zu stimulieren, die zur Neutralisierung der Vielzahl genetischer Subtypen des Virus erforderlich sind.
Die Herausforderungen für COVID-19-Impfstoffentwickler sind möglicherweise nicht so gewaltig. Zum einen mutiert COVID-19 nicht annähernd so schnell wie das Influenzavirus, was bedeutet, dass die durch die Impfstoffe der ersten Generation erzeugten NAbs möglicherweise einen länger anhaltenden Schutz bieten. Dies kann wiederum die Ausbreitungsrate des Virus insgesamt verringern, vorausgesetzt, es hat weniger Gelegenheit, zu mutieren und einzigartige Stämme zu erzeugen.
Trotzdem bleibt ohne eine robuste Frontabwehr an der Stelle, an der COVID-19 in den Körper gelangt - nämlich in das Schleimhautgewebe von Nase, Rachen und oberen Atemwegen - ein Potenzial für eine erneute Infektion bestehen.
Aufbau eines Immungedächtnisses
Wenn Sie sich auf das Immunsystem beziehen, können Sie es grob in zwei Teile einteilen:angeborene Immunität(eine verallgemeinerte Frontverteidigung, mit der Sie geboren wurden) underworbene Immunität(in dem das Immunsystem eine gezielte Reaktion auf jeden Fremdstoff auslöst, dem es begegnet).
Mit erworbener Immunität produziert das Immunsystem nicht nur Antikörper, die die Abwehr- und natürlichen Killerzellen (NK) auslösen, die den Fremdstoff direkt angreifen, sondern auch Gedächtniszellen, die nach Beseitigung einer Infektion auf Sentinel verbleiben. Dieses immunologische "Gedächtnis" ermöglicht es dem Körper, eine schnelle Reaktion zu entwickeln, falls der Fremdstoff zurückkehrt.
Die Frage vieler Forscher ist, wie robust und langlebig die Gedächtnisreaktion bei COVID-19-Impfstoffen der ersten Generation sein kann.
Ein Teil der Besorgnis ergibt sich aus der Tatsache, dass die COVID-Antikörperspiegel nach der Infektion tendenziell abnehmen, was darauf hindeutet, dass der Schutznutzen begrenzt ist. Dieser Rückgang ist insbesondere bei Menschen mit einer leichten oder asymptomatischen Infektion zu beobachten, bei denen die Antikörperantwort in erster Linie gering ist.
Trotzdem ist die Tatsache, dass die NAb-Spiegel nach einer Infektion abfallen, keine Seltenheit. Deshalb können Menschen, die an einer Erkältung leiden, in derselben Jahreszeit leicht wieder infiziert werden. Der Unterschied zu COVID-19 besteht darin, dass frühe Studien darauf hinweisen, dass sich Gedächtnis-B-Zellen, eine Art von Immunzelle, die vom Knochenmark produziert wird, auch nach Absinken der NAb-Spiegel vermehren.
Diese Speicherzellen überwachen die Rückkehr des Virus und produzieren "neue" NAbs, wenn und wann sie dies tun. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass das Immunsystem selbst bei Menschen mit leichten oder asymptomatischen Erkrankungen eine ausreichende Versorgung mit Gedächtnis-B-Zellen produziert.
Eine Studie vom November 2020, veröffentlicht inDie Zelleberichteten, dass Gedächtnis-B-Zellen, die COVID-19-NAbs produzieren können, bei Menschen gefunden wurden, bei denen eine leichte Infektion auftrat, und dass ihre Anzahl mit der Zeit zuzunehmen schien.
Selbst wenn die NAbs verringert werden, können Speicher-B-Zellen daher die Fähigkeit haben, die Niveaus schnell wieder aufzufüllen. Dies kann eine Infektion möglicherweise nicht vollständig abwenden, kann jedoch dazu beitragen, das Risiko einer symptomatischen Infektion zu verringern.
Brauchen wir eine sterilisierende Immunität?
Als in den Medien erstmals über abnehmende NAb-Werte berichtet wurde, gingen viele davon aus, dass die Immunität im Laufe der Zeit irgendwie "verloren" ging. Die Annahme war wahrscheinlich verfrüht, auch weil es nicht die Wellen von COVID-Reinfektionen gab, die viele vorhergesagt hatten.
Mit Ausnahme eines Mannes aus Hongkong, bei dem zweimal eine Infektion mit einem anderen COVID-19-Stamm festgestellt wurde, gibt es nur wenige andere stark dokumentierte Fälle. Selbst in diesem Fall war der Mann beim zweiten Mal asymptomatisch, was darauf hindeutet, dass die Primärinfektion möglicherweise Schutz vor Krankheit geboten hat.
Am Ende weiß niemand wirklich, wie viele Antikörper benötigt werden, um sich gegen COVID-19 zu verteidigen. Darüber hinaus spielen Antikörper, so wichtig sie auch sind, nur eine Rolle bei der allgemeinen Abwehr des Körpers.
Andere Immunzellen, sogenannte T-Zellen, werden während einer Infektion rekrutiert, um infizierte Zellen zu suchen und zu zerstören oder die Replikationsfähigkeit des Virus zu stören. Darüber hinaus ist eine Untergruppe von T-Zellen, die als CD4-Helfer-T-Zellen bezeichnet werden, für die Aktivierung von Speicher-B-Zellen verantwortlich, falls das Virus zurückkehrt. Diese können jahrelang bestehen bleiben.
Und obwohl ihre Anzahl gering sein mag, haben diese CD4-Helfer-T-Zellen immer noch die Fähigkeit, eine robuste Immunabwehr zu starten. Dies wird teilweise durch die Ergebnisse der Moderna-Impfstoffstudie belegt.
Klinische Studien haben gezeigt, dass der Moderna-Impfstoff 90 Tage nach der Zwei-Dosis-Serie eine hohe und anhaltende NAb-Reaktion hervorruft. Obwohl die Gedächtnisreaktion unbekannt bleibt, deutet das Vorhandensein von CD4-Helfer-T-Zellen bei den Studienteilnehmern darauf hin, dass der Impfstoff einen länger anhaltenden Schutz bieten könnte.
Dennoch gibt es viele, die glauben, dass die sterilisierende Immunität das ultimative Ziel der Impfstoffentwicklung bleiben sollte. Sie argumentieren, dass, obwohl die Immunantwort der Pfizer- und Moderna-Impfstoffe stark zu sein scheint, niemand wirklich genau weiß, wie lange die Reaktion anhalten wird.
Dies könnte ein Problem sein, da asymptomatische Infektionen immer noch das Potenzial haben, andere zu infizieren. Im Gegensatz dazu stoppt ein Impfstoff, der eine vollständige sterilisierende Immunität bietet, die Infektion, bevor sie auftritt, und verhindert die weitere Ausbreitung des Virus.
Fortschritte und Herausforderungen
Da weltweit voraussichtlich Millionen mit den Impfstoffen Pfizer und Moderna geimpft werden sollen, wird in der frühen Phase-2-Entwicklung der Schwerpunkt zunehmend auf mehrere COVID-19-Impfstoffe auf Proteinbasis gelegt.
COVID-19-Impfstoffe: Bleiben Sie auf dem Laufenden, welche Impfstoffe verfügbar sind, wer sie erhalten kann und wie sicher sie sind.
Diese Kandidaten auf Proteinbasis, die aus harmlosen Fragmenten von COVID-19 (sogenannte Spike-Proteine) hergestellt werden, werden mit einem sekundären Wirkstoff (Adjuvans genannt) gepaart, der das Immunsystem aktiviert.
Obwohl die Entwicklung von Impfstoffen auf Proteinbasis länger dauert als die von Pfizer und Moderna verwendeten Messenger-RNA (mRNA) -Modelle, haben sie eine lange Verwendungsgeschichte und eine ausgezeichnete Bilanz für Sicherheit und Wirksamkeit. Einige haben in der frühen COVID-19-Forschung sogar Einblicke in die vollständige Immunität gewährt.
Es wurde berichtet, dass ein Impfstoff auf Proteinbasis des Herstellers Novavax eine sterilisierende Immunität bei Primaten erreicht hat. Nachfolgende Phase-2-Studien haben gezeigt, dass er beim Menschen sicher ist und eine starke NAb-Reaktion hervorrufen kann. Weitere Forschung ist erforderlich .
Andererseits ist bekannt, dass Impfstoffe wie diese eine robuste CD4-T-Zellantwort stimulieren, benötigen jedoch ein Adjuvans, um eine ebenso starke NK-Zellantwort zu erzielen.Es ist unklar, ob das von einem Pflanzenpolysaccharid abgeleitete Novavax-Adjuvans in der Lage ist, den Doppelschlag zu liefern, der zur Erzielung einer sterilisierenden Immunität beim Menschen erforderlich ist.
Ein Wort von Verywell
Die Geschwindigkeit, mit der die Impfstoffe Pfizer und Moderna entwickelt und vertrieben wurden, war nicht weniger als erstaunlich, und die klinischen Daten waren bisher weitgehend positiv.
Dies sollte jedoch nicht bedeuten, dass es Zeit ist, Ihre Wachen zu senken, wenn es um soziale Distanzierung und Gesichtsmasken geht. Bis ausreichend große Bevölkerungsgruppen geimpft wurden und weitere Daten zurückgegeben werden, ist es wichtig, wachsam zu bleiben und die Richtlinien für die öffentliche Gesundheit einzuhalten.
Lassen Sie sich auf der anderen Seite nicht von der Tatsache beeinflussen, dass die Impfstoffe weniger als 100% wirksam sind. Nachrichtenberichte über eine abnehmende Antikörperantwort spiegeln weder die Komplexität der erworbenen Immunität noch den schützenden Nutzen einer Impfung wider, selbst wenn keine sterilisierende Immunität erreicht wird.
Wenn Sie Bedenken hinsichtlich einer COVID-19-Impfung haben oder einfach weitere Informationen wünschen, wenden Sie sich an das Gesundheitsministerium in Ihrem Bundesstaat. Viele haben Hotlines eingerichtet, um Fragen zu beantworten und aktuelle Informationen zu COVID-19 bereitzustellen.
