IMPFUNG GEGEN SARS-COV-2 IMPFSTOFFE UND IMMUNANTWORT
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32 Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1)
SERIE: AKTUELLE IMMUNOLOGIE (1)
Impfung gegen SARS-CoV-2 Neue
Serie
Impfstoffe und Immunantwort
Volker Wahn, Berlin
Die aktuelle Pandemie durch SARS-CoV-2 wird sich nur durch eine breite Immunität in der gesamten Bevölkerung überwinden
lassen. Diese lässt sich grundsätzlich auf zwei Wegen erreichen: durch eine natürliche Infektion oder durch eine Impfung.
Der erste Weg würde angesichts der Letalität von COVID-19 mit weitaus mehr Todesfällen als bisher schon bekannt einher-
gehen. Durch die Entwicklung und Zulassung bereits mehrerer effektiver Impfstoffe besteht die Möglichkeit, die breite Immunität
durch Impfung zu erreichen. Was ist aus immunologischer Sicht über die Immunantwort und den Schutz bekannt, den die ver
schiedenen Impfstoffe auslösen? In diesem Text geht es um den aktuellen Stand des Wissens zu ausgewählten Aspekten dieser
Frage (Stand Februar 2022).
Einleitung Zeit geschafft haben, auf der Basis un- Impfstoffe
terschiedlicher und innovativer Plattfor- gegen SARS-CoV-2
Eine breite Immunität gegen SARS- men verschiedene Arten von Impfstoffen
CoV-2 kann prinzipiell erreicht werden, zu entwickeln, die in der nötigen Menge Abbildung 1 gibt eine Übersicht über die
indem man abwartet, bis sich die natür- für die Impfungen bereitgestellt werden Arten von Impfstoffen, die bisher entwi-
liche Infektion bundesweit ausgebreitet konnten. Klinische Studien für einige ckelt worden sind.
hat. Dies würde allerdings höchstwahr- Impfstoffe wurden sehr schnell abge-
scheinlich dazu führen, dass bei den bis- schlossen, und die Impfstoffe konnten Alle bisher in Deutschland zugelas-
herigen Varianten mit einer Letalität von frühzeitig zugelassen werden, jüngst senen Impfstoffe sind nicht vermeh-
20 % im Alter >80 Jahre und 10 % im Alter der Impfstoff von Novavax. Weitere Zu- rungsfähig und daher als Totimpfstoffe
> 70 Jahre mehrere Millionen Menschen lassungen sind in Zukunft zu erwarten, anzusehen, also auch mRNA- und Vek-
in Deutschland versterben. Ob die Letali- wenn dazu ausreichende klinische Daten torimpfstoffe!
tätsraten bei Omikron, Pi, Rho, Sigma etc. zur Verfügung stehen.
weiter so gelten, bleibt abzuwarten. Impfstoffe
Der Autor versucht, aus Sicht des Immu- gegen SARS-CoV-2:
Der zweite Weg zum Erwerb von Immu- nologen dem aktuellen Stand der Dinge Primäre Prozessierung
nität ist die Impfung. Damit kann die in ausgewählten Aspekten nachzugehen
Letalität durch COVID-19 dramatisch (Stand Februar 2022). Für Details zu den Bevor Immunreaktionen auf die Impf-
gesenkt werden. Erreichen wir durch die Impfstoffen sei auf entsprechende Über- stoffe generiert werden, müssen die
Impfung(en) Herdenimmunität, können sichtsarbeiten verwiesen [11, 17, 31, 33, Impfstoffe auf Nukleinsäure-Basis
wir prinzipiell in Zukunft Neuinfektionen 40]. zunächst exprimiert werden (Abb. 2).
weiter reduzieren und so die Pandemie Andere Impfstoffe (z. B. von Novavax)
überwinden. Neue Virusvarianten wer- Immunreaktionen gegen SARS-CoV-2 im hingegen bestehen bereits aus Protei-
den aber vermutlich über viele Jahre eine Rahmen der natürlichen Infektion sind in nen.
Herausforderung bleiben und möglicher- der E Pädiatrischen Allergologie bereits
weise angepasste Impfstoffe verlangen. ausführlich diskutiert worden. Zudem sei Nach Injektion in den M. deltoideus er-
auf E zwei Videos des Autors verwiesen, möglichen Muskelzellen eine Expressi-
Wir dürfen uns glücklich schätzen, dass in denen immunologische Aspekte der on der mRNA sowie eine Aktivierung der
es verschiedene Forscherteams und Fir- SARS-CoV-2-Infektion im Detail disku- Innate Immunity [19, 40]. Der nicht von
men weltweit in vergleichsweise kurzer tiert werden. Myozyten prozessierte Teil der Impf-
Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1) 33
stoffe gelangt direkt zu den dendriti-
Abbildung 1. Vakzine-Technologien schen Zellen im regionalen Lymphkno-
ten, wo Nukleinsäure-basierte Impfstof-
Protein- und Peptid- fe exprimiert und alle Spike-Proteine,
Untereinheit Vakzine
gleich welcher Herkunft (mRNA, DNA,
Protein), im Sinne einer gemeinsamen
Zell-basierte
Vakzine Attenuiertes Virus Endstrecke präsentiert werden. In den
Follikeln der Lymphknoten kommt es
Bakterielle Inaktiviertes Virus zur spezifischen Immunantwort (s. un-
Vektorvakzine (komplett/Untereinheit)
ten) einschließlich Ausbildung von an-
tigenspezifischen CD8+ -T-Zellen, Plas-
Nicht replizierende
mRNA Vakzine Vektor-Vakzine mazellen und Memory-Zellen. All diese
spezifischen Immunzellen sind am Im-
munschutz beteiligt.
Replizierende
DNA Vakzine Vektor-Vakzine
Die derzeit zugelassenen Impfstoffe
Virus-ähnliche
Partikel-Vakzine konzentrieren sich auf die Immunant-
wort gegen das S-Protein (Spike) des
Schematische Darstellung von SARS-CoV-2 mit Hüllen- und Spike-Proteinen, Nukleoprotein und RNA.
Darum herum finden sich die verschiedenen Arten von Impfstoffen gegen SARS-CoV-2, die zurzeit er- Virus, also den „Knopf“ auf der Virus
forscht werden. Die Arten von Impfstoffen, die in Deutschland bisher zugelassen wurden, sind farblich oberfläche, der das Andocken an zellu-
hervorgehoben. Es ist zu erwarten, dass in naher Zukunft andere Kategorien von Impfstoffen dazu
läre Rezeptoren von Atemwegszellen
kommen.
ermöglicht. Die Idee ist, dass u. a. An-
modifiziert nach [12] tikörper gegen das S-Protein gebildet
Abbildung 2. Impfstoffe: Primäre Prozessierung
Lipid- Adenovirus Adenoviren Nanopartikel Inaktiviertes
nanopartikel mit Vektor mit Vektoren Coronavirus
Spike Spike Spike
Expression Expression Expression
der mRNA der DNA der DNA
mRNA DNA DNA Pseudovirus Inaktivierte
Vakzine Vektor Vakzine Vektor Vakzine Partikel-Vakzine Virus-Vakzine
(Moderna, (AstraZeneca, (Sputnik V) (Novavax) (Sinopharm,
Biontech) Johnson & Johnson) Sinovac,
Bharat Biotech)
Unser Immunsystem erkennt in erster Linie Proteine und reagiert darauf mit einer Immunantwort. Während Nanopartikel und inaktivierte Vakzine bereits aus Pro-
teinen bestehen, müssen diese Proteine aus mRNA oder Vektor-DNA zunächst hergestellt werden. Bei Sputnik V werden für die Impfungen 1 und 2 verschiedene
Adenoviren verwendet – vermutlich, um bei der Zweitimpfung der Immunantwort gegen den Vektor der Erstimpfung aus dem Wege zu gehen.
modifiziert nach [11]34 Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1)
werden, die das Virus neutralisieren und
dessen Bindung an den ACE2-Rezeptor/ Abbildung 3. IgG: Virusneutralisation
TMPRSS2-Korezeptor verhindern. Dies
ist in Abbildung 3 schematisch darge- Ohne IgG-Antikörper
Ohne IgG-Antikörper Mit IgG-Antikörpern
Mit IgG-Antikörpern
stellt.
Impfungen dienen nicht nur der Erzeu-
gung von Antikörpern, sondern auch der
Korezeptor
Korezeptor
Ausbildung T-zellulärer Immunität.
ACE2 Rezeptor
ACE2 Rezeptor
Impfstoffe
und ihre immunologische
Prozessierung
Die folgenden Abbildungen illustrieren
die mögliche Rolle von Myozyten des M.
Infektion
Infektion Keine Infektion
Keine Infektion
deltoideus und spezifischen Immunzel-
len in regionalen Lymphknoten als Re- SARS-CoV-2 kann über die Bindung an seinen Rezeptor und Korezeptor in Zellen der Atemwege gelangen.
aktion auf einen mRNA-Impfstoff, wie er In Gegenwart neutralisierender Antikörper wird diese Infektion verhindert. Dies gilt aber nur für den Fall,
dass die Viren über Rezeptor/Korezeptor internalisiert werden. Ist eine Endozytose ohne Rezeptor-/Ko-
derzeit vorwiegend in Deutschland ver-
rezeptorbeteiligung für die Virusaufnahme verantwortlich [44], müssen andere Mechanismen schützen.
wendet wird [nach 40].
Abbildung 4. Immunreaktionen auf Impfstoffe (Myozyten: Nur Expression des Spike-Proteins)
Follikel
Spike Protein
Virus mRNA
Myozyt
Lipidnanopartikel
mit PEG
Von den Herstellern der Impfstoffe wird die mRNA in Lipidnanopartikel unter Hinzufügung von PEG (Polyethylenglykol) verpackt und in dieser Form in die Musku-
latur injiziert. Die Muskelzellen nehmen einen Teil der so verpackten mRNA auf und produzieren das Spike-Protein (S-Protein) inklusive Signalsequenz. Letztere
ermöglicht die Freisetzung des S-Proteins. Es gelangt dann zu den regionalen axillären Lymphknoten, wo es weiterverarbeitet wird.Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1) 35
Abbildung 5. Immunreaktionen auf Impfstoffe (Rollen von Myozyten und dendritischen Zellen)
In den Follikeln der axillä-
Myozyt
Hilfe bei ren Lymphknoten wird das
Ak-Bildung von Myozyten freigesetzte
MHC II
Spike-Protein von den anti-
CD4+ T-Zelle genpräsentierenden dendriti-
schen Zellen (DZ) aufgenom-
IgD
Peptide men. Intrazellulär wird es zu
IgM Peptiden verdaut, welche
Plasmazelle
mithilfe von MHC II an CD4+ -
T-Zellen, und mithilfe von
Virus- MHC I an CD8+ -T-Zellen prä-
B-Zelle Neutralisation sentiert werden. CD4-Zellen
unterstützen die Antikörper-
bildung durch B-Zellen, die
MHC I sich dann in Plasmazellen
DZ
verwandeln und lösliche Anti-
(APZ) Abtötung
körper produzieren. CD8+ -Zel-
virusinfizierter
Spike Protein Zellen len, die zytotoxischen T-Zel-
len, können als Effektorzellen
CD8+ T-Zelle virusinfizierte Zellen erken-
nen und abtöten.
Der Teil des in die Lipidnanopartikel ver- axillären Lymphknoten. Diese sind so- Bei Verwendung adenoviraler Vekto-
packten mRNA-Impfstoffs, der nicht von wohl zur Antigenexpression als auch zur ren ist der Mechanismus etwas anders:
Myozyten exprimiert wurde, gelangt di- -präsentation befähigt, wie in Abbildung Adenovirale Vakzine enthalten die ge-
rekt zu den dendritischen Zellen in den 6 gezeigt. netische Information zur Synthese des
Abbildung 6. Immunreaktionen auf Impfstoffe (DZ: Expression und Präsentation des Spike-Proteins)
Hilfe bei
Ak-Bildung
MHC II
CD4+ T-Zelle
IgD
Peptide
IgM
Plasmazelle
Virus-
Virus mRNA B-Zelle Neutralisation
Rolle der dendritischen Zel-
len (DZ): In den Follikeln der
MHC I axillären Lymphknoten wird
DZ die verpackte mRNA von
Abtötung
(APZ) den antigenpräsentierenden
virusinfizierter
Zellen dendritischen Zellen aufge-
Lipidnanopartikel nommen und translatiert. Die
mit PEG CD8+ T-Zelle darauffolgenden Vorgänge
entsprechen denen in Abb. 5.36 Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1)
S-Proteins als DNA, wie man in Abbil-
dung 7 erkennen kann. Die Adenovi- Abbildung 7. Immunreaktionen auf Impfstoffe (adenoviraler Vektor)
rus-eigene DNA ist dabei so weit zer-
stört, dass das Virus seine Replikations-
fähigkeit verliert; es ist nur ein Vehikel Spike Protein
für den Transport der SARS-CoV-2-DNA. MHC II
Adenoviren mit dieser DNA infizieren Adenovirus
Muskelzellen, im Lymphknoten dendri- mit DNA
Endosom
tische Zellen, und bringen so die Infor-
mation für das Spike-Protein in die Zelle Adenovirale
B- und T-Zell
DNA
hinein. Endosom Translation am ER
Immunität
wie bei
TLR9 mRNA Vakzine
Schutzwirkung Virus mRNA
von Antikörpern cGAS STING
IFNs
Myozyt oder DZ Zytokine
Die Schutzwirkung der Impfungen
basiert also auf dem Vorhandensein
neutralisierender Antikörper sowie Adenovirale Vakzine infizieren Myozyten oder Dendritische Zellen: Im Endosom fungiert der Toll-like-Re-
zeptor (TLR) 9 als Sensor für DNA und triggert Signalwege über cGAS (cyclic GMP-AMP synthase) und
SARS-CoV-2-spezifischer T-Zellen. Auf
STING (stimulator of interferon genes), die im Zellkern die Transkription von Zytokingenen bewirken.
der Basis dieser Erkenntnisse werden Adenovirale DNA gelangt in den Zellkern, wo zunächst die Transkription zur mRNA erfolgt. Am endoplas-
Impfungen auch für Patientinnen und Pa- matischen Retikulum (ER) kommt es zur Translation, und S-Proteine können freigesetzt werden. Da die
adenoviralen Vektoren immunogen sind, lösen sie B-Zell- und T-Zell-Antworten auch gegen sich selbst
tienten mit humoralen Immundefekten
aus. Diese „Vektorimmunität“ mag eine der Limitierungen der Vektortechnologie sein.
(Agammaglobulinämie, CVID) empfoh-
len, selbst wenn diese keine spezifischen modifiziert nach [33]
Antikörper bilden können. Sie profitieren
aber von der T-Zell-Immunität. einer natürlichen Infektion werden Anti werden, die dann natürlich alle Viruspro-
körper der Isotypen IgM, IgA und IgG teine enthalten.
Die Struktur der IgG-Antikörper scheint gegen all die Proteine gebildet, die das
eine große biologische Bedeutung zu Immunsystem erkennen kann, also nicht Bei der Messung von Antikörpern wer-
haben. Werden in der Frühphase der nur gegen das S-Protein. Für den über den Techniken wie der ELISA, LFIA,
Infektion Antikörper ohne Fucose (= Monate anhaltenden Impfschutz ver- CLIA, Biosensor Assays und Neutralisa-
afucosyliertes IgG) gebildet, wird die In- antwortlich sind in erster Linie IgG-Anti tionstests eingesetzt [7, 25]. Ein stan-
flammation verstärkt, und ein schwerer körper. Die Titerverläufe sind in einem dardisiertes Testverfahren im Sinne
Verlauf ist zu erwarten. Nach mRNA-Imp- systematischen Review dargestellt [27]. eines Goldstandards ist bisher noch
fungen werden IgG-Antikörper gebildet, nicht definiert. Die Ergebnisse können
die hochgradig fucosyliert und sialyliert Nach Impfungen werden Antikörper nur aber auf einen WHO-Standard [13] bezo-
(mit Neuraminsäure gekoppelt) sind. gegen die Proteine gebildet, die entweder gen werden. Sie sagen allerdings wenig
Diese durch die Impfung induzierten An- im Impfstoff als Protein oder als geneti- aus über einen evtl. Schutz gegenüber
tikörper wirken antiinflammatorisch und sche Information (mRNA) enthalten sind. immer wieder neuen Varianten. Nur die
bewirken auch auf diesem Wege einen Bei den derzeit zugelassenen Impfstof- Ergebnisse der Neutralisationstests
entsprechenden Schutz [6]. fen sind das Antikörper gegen das S-Pro- zeigen eine recht gute Korrelation zum
tein. Gleichzeitig vorhandene Antikörper klinischen Schutz [8]. Solche Tests wer-
Methoden der z. B. gegen das N-Protein weisen immer den aber nur von spezialisierten Labors
Antikörpertiterbestimmung auf eine durchgemachte natürliche In- durchgeführt; zudem sind auch diese
und ihre Bedeutung fektion hin. Diese Situation könnte sich Ergebnisse variantenspezifisch: Mess
mit der Zulassung anderer Impfstoffe ergebnisse mit Delta sind auf Omikron
Das SARS-CoV-2-Virus enthält eine allerdings ändern, wenn z. B. abgetötete und in Zukunft folgende Varianten nicht
große Anzahl von Proteinen. Im Rahmen SARS-CoV-2-Viren als Vakzine verwendet übertragbar.Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1) 37
Neutralisierende Antikörper nehmen in In den relevanten klinischen Phase-3- Impfstoffe eingesetzt und die Schutzra-
den ersten Monaten nach natürlicher In- Studien geht es zentral um die Fragen, ten neu berechnet werden müssen.
fektion ab und stabilisieren sich danach um wieviel Prozent die folgenden Para-
bei niedrigeren Titern, allerdings nur ge- meter durch die Impfung im Vergleich zu Schutzverlust und
gen die Varianten Beta, Gamma und Delta einem Placebo beeinflusst werden: Wirkung der Boosterung
[22]. Ob Impfungen ähnliche Titerverläu- ❙ Infektion
fe erzeugen, bleibt abzuwarten, für einige ❙ Schwerer Krankheitsverlauf Die Schutzwirkung der Impfungen lässt
Monate besteht aber fraglos Schutz. Wie ❙ Todesfälle nach wenigen Monaten nach, auch wenn
lange der anhält, hängt u. a. stark vom spezifische Immunreaktionen über viele
verwendeten Impfregime ab (welcher Aus dem Vergleich mit Placebo errech- Monate messbar bleiben. Nimmt man
Impfstoff? Homolog oder heterolog?). Es net sich die Schutzwirkung. mRNA-Impf- den Zeitpunkt 6 Monate nach vollstän-
ist im Moment sehr wahrscheinlich, dass stoffe erreichen dabei Schutzraten bis diger Impfung als Maßstab (im Moment
eine Booster-Impfung für einen Schutz zu 95 %, sind also hocheffektiv. Das gilt Daten bei 2 Impfungen mit 3 Impfstof-
gegen die Omikron-Variante unerlässlich für alle Altersgruppen ab 5 Jahre, die fen), ist der E Schutz gegenüber einer
ist, auch bei Genesenen. bisher untersucht wurden. Bei anderen symptomatischen Infektion abhängig
Impfstoffen (AstraZeneca) werden nur vom Impfschema und liegt bei:
Messung 70 % erreicht. Der bald verfügbare Pro- ❙ Moderna (2 Impfungen): ca. 65 %
der T-Zell-Immunität teinimpfstoff von Novavax schützt zu ❙ Biontech (2 Impfungen): ca. 45 %
90 % vor Infektion und zu 100 % vor mä- ❙ AstraZeneca (2 Impfungen): ca. 0 %
Die Messung der T-Zell-Immunität ist ßiger/schwerer Erkrankung. Bei einer ❙ AstraZeneca + Biontech/Moderna:
aufwendiger als die Messung von Anti- Schutzwirkung < 50 % (z. B. Vakzine von ca. 65 %
körpertitern. Zur Verfügung stehen dazu Curevac) erfolgt keine Zulassung.
z. B. Lymphozytentransformationstest, Abbildung 8 illustriert das Problem der
Elispot Assay, IGRA u. a.. Meist werden Besonders für Kinder müssen zwei wei- fallenden Antikörper mit einer einfachen
diese Tests im Rahmen von Forschungs- tere Aspekte berücksichtigt werden: mechanistischen Überlegung.
vorhaben durchgeführt. Es gilt als unbe- ❙ Schutz vor Long COVID (Post COVID),
stritten, dass T-Zellen nennenswert zum ❙ Schutz vor MIS-C/PIMS (Multisystem Mit einer Boosterung nach 6 Monaten
klinischen Schutz beitragen, dies unab- Inflammatory Syndrome in Children/ waren wir nach den oben beschriebenen
hängig vom Antikörpertiter. Pediatric Inflammatory Multisystem Zahlen relativ spät dran. Seit Ende De-
Syndrome). zember 2021 wird die Boosterung von
Nach einer natürlichen Infektion lässt
sich eine T-Zell- und B-Zell-Immunität Auch gegen Long-COVID belegen Studi-
(Memory) gegen Beta, Gamma und Del en eine gewisse Wirksamkeit der Impfun- Abbildung 8.
ta bis zu 15 Monate nach der Infektion gen [5, 18, 21, 37, 39], der Schutz gegen Niedrige Antikörpertiter
nachweisen [22]. Dies ist fraglos eine MIS-C liegt bei 91% [43]. (nur ein Teil der Spike-Proteine
gute Voraussetzung für Booster-Impfun- wird neutralisiert)
gen auch nach durchgemachter Infek- Bei aller Euphorie muss aber angemerkt
tion, da sich die Impfung auf ein bereits werden: Diese Schutzraten wurden er-
vorhandenes Memory stützen kann. reicht, als die „frühen“ Virusvarianten
prävalent waren. Bereits bei der noch
Klinische Schutzwirkung „aktuellen“ Delta-Variante zeigte sich,
dass die erzeugte Immunität weniger als
Natürlich muss bei jedem Impfstoff ge- 95 % Schutz bietet, bei der Omikron-Va-
zeigt werden, dass er immunogen ist, riante liegen die Werte vermutlich noch
also B-Zell- und T-Zell-Immunität er- tiefer, besonders ohne Boosterung. In
zeugt. Ohne Nachweis der Immunogeni- Anbetracht der Mutationsfreudigkeit von Stehen zu wenige Antikörper zur Verfügung,
bleiben Spike-Proteine frei und können an den
tät (Phase 2) werden Zulassungsstudien SARS-CoV-2 ist damit zu rechnen, dass
zellulären ACE2-Rezeptor andocken.
der Phase 3 gar nicht erst durchgeführt. bereits in absehbarer Zeit angepasste38 Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1)
der STIKO nun schon nach 3 Monaten Wichtig erscheint, dass die nachgewie- Neben der rezeptorvermittelten Virusauf-
empfohlen. Von erheblicher Bedeutung senen Schutzzeiträume auch in die Be- nahme durch menschliche Zellen exis-
ist, dass dafür genügend Impfstoff zur wertung von Impfzertifikaten einfließen. tiert die Möglichkeit, mittels Endozytose
Verfügung steht. Zu erwarten ist, dass Der aktuelle Zeitraum von 9 Monaten in die Zellen zu gelangen. Im Vergleich zu
in Zukunft die Boosterung mit adaptier- ist durch Daten kaum gedeckt. Je nach Delta scheint Omikron auch diesen Infek-
ten Vakzinen durchgeführt werden wird, Impfschema wären 4−6 Monate der Da- tionsweg zu nutzen [44]. Inwieweit spe-
die die jeweils prävalenten Virusvarian- tenlage besser angemessen. Der Schutz- zifische Antikörper dann diesen Infekti-
ten berücksichtigen. Derzeit müssen wir zeitraum nach Boosterung kann im Mo- onsweg beeinflussen können, ist derzeit
noch mit vorhandenen Impfstoffen aus- ment noch nicht beurteilt werden, zumal unklar.
kommen. Nach Booster-Impfung, z. B. mit sich die Effektivität der Booster-Impfung
dem Moderna-Impfstoff, sind über meh- an der heute kaum noch prävalenten Del- Natürlich können Spike-Mutationen the-
rere Monate neutralisierende Antikörper ta-Variante orientiert hat. oretisch auch zu einer erhöhten Bindung
auch gegen Omikron zu erwarten [26]. an vorhandene Antikörper sowie einer
Impfung und Virus-Varianten verringerten Infektiosität führen, viel-
Insgesamt sind die Studien zur Booster- leicht auch zu verringerter Gefährdung.
Impfung, u. a. auch zum Biontech-Impf- Die Mutationsfreudigkeit von SARS- Durchsetzen werden sich die Varianten,
stoff, eindrucksvoll [3]. Einschränkend CoV-2 wurde angesprochen. Dabei wer- die einen Selektionsvorteil besitzen und
muss aber auch dabei vermerkt werden, den von der E WHO VOI (variants of in der Bevölkerung in kürzester Zeit do-
dass diese Studien gemacht wurden, als interest) und VOC (variants of concern) minant werden, wie wir an den Beispielen
vornehmlich ältere Varianten und Delta unterschieden. Bei solchen Varianten von Delta und Omikron gesehen haben.
prävalent war. Zu Omikron: Andrews N et können durch Impfung erzeugte Antikör- Bei Omikron scheinen insgesamt etwas
al. beschreiben die Schutzraten gegen- per auf ein Problem treffen, das in Abbil- mildere klinische Verläufe aufzutreten,
über Omikron nach Booster-Impfung wie dung 9 grafisch dargestellt ist. die Datenbasis ist zu dieser Frage aber
folgt [2]: Mit dem Booster werden Schutz- noch nicht ausreichend.
raten, abhängig vom vorausgegangenen
Impfregime, von 70−75 % erreicht, die Abbildung 9. SARS-CoV-2 versucht nicht nur, sich
aber 5−9 Wochen nach Boosterung auf Spike-Mutationen durch Spike-Mutationen der Immunab-
61−64 % abfallen. (vorhandene Antikörper können wehr zu entziehen. Auch die Typ-I-Inter-
nicht mehr binden) feron-Synthese (IFN-Synthese) und die
In Israel werden bereits Viertimpfungen IFN-Wirkung können durch virale Produk-
mit den vorhandenen mRNA-Impfstoff te beeinträchtigt werden [41]. Wir werden
von Biontech durchgeführt. Die Ergebnis- das Thema „Virusevasion“ und „Esca-
se werden weltweit mit großem Interesse pe-Varianten“ in Zukunft evtl. gesondert
erwartet, erste Ergebnismitteilungen [28] noch einmal aufgreifen. Einige Mecha-
sind allerdings eher ernüchternd. nismen wurden bereits in der Zeitschrift
E „Pädiatrische Allergologie“ diskutiert.
Nach Edara et al. können wir davon aus-
gehen, dass die Immunität gegen Omi- Impfungen bei Schwangeren
kron bei 2 Impfungen nach 6 Monaten
verschwunden ist, 1−4 Wochen nach 3. Studien belegen ein erhöhtes Hospita-
Finden SARS-CoV-2-Antikörper, die durch Imp-
Impfung (Booster) aber weitgehend wie- fungen induziert wurden, auf dem Virus nicht lisierungsrisiko bei Schwangeren mit
der aufgebaut wird [10]. Der Schutz ge- mehr die entsprechenden Bindungsstellen SARS-CoV-2-Infektion [14] sowie ein er-
genüber Hospitalisierungen nach 3 mR- (Epitope), können die Viren selbst bei hohen höhtes Risiko für vorzeitige Wehen und
Antikörpertitern nicht mehr neutralisiert wer-
NA-Impfungen mit dem Moderna Impf- Sectio-Entbindung. Eine SARS-CoV-2-In-
den. Bleiben gleichzeitig die Rezeptor-binden-
stoff liegt auch bei der Omikron Variante den Domänen (RBD) des Spike-Proteins intakt, fektion bei der Mutter geht aber nicht mit
>99% [38] und hält nach der Boosterung kann das Virus unverändert an den ACE2-Re- erhöhter Teratogenität einher. Daten hin-
zeptor und den TMPRSS2-Korezeptor ando-
auch gegen Omikron mindestens 4 Mo- sichtlich einer vertikalen Transmission
cken und menschliche Zellen infizieren.
nate an [42]. des Virus sind widersprüchlich. WegenPädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1) 39 der erhöhten Risiken hat die STIKO eine ob sich tatsächlich eine Häufung nach Impfungen Impfempfehlung für einen mRNA-Impf- Impfungen zeigt. Im letzteren Fall liegt und Trained Immunity stoff für ungeimpfte Schwangere ab eine Nebenwirkung des Impfstoffs vor. dem 2. Trimenon sowie für ungeimpfte Details für gravierende Nebenwirkungen Die Entwicklung von spezifischer B-Zell- Stillende ausgesprochen. Bei Schwan- sind auf der Seite des E Paul-Ehrlich- und T-Zell-Immunität wurde ausführ- geren
40 Pädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1)
dass sie für einen dauerhaft präsenten schwerer COVID-19-Erkrankung bietet. ringertes inflammatorisches Potenzial
Memory-Phänotyp verantwortlich sind Diese Daten werden in der Literatur al- aufwiesen.
und einen dauerhaften Schutz bieten. lerdings kontrovers diskutiert [15, 29,
Sie können also nicht das Ziel von Vakzi- 32]. Ob eine neu durchgeführte Impfung Im Tiermodell zeigt die Influenzaimpfung
ne-Strategien sein, die TI nutzt. Hämato mit BCG- oder Masern-Vakzine ebenfalls einen eindrucksvollen Schutz vor dem an-
poetische Stammzellen (HSC) sind da- solche Auswirkungen hat, wird noch ge- sonsten fatalen Verlauf einer folgenden
gegen langlebig und haben im Knochen- prüft. Influenza/SARS-CoV-2-Koinfektion, wäh-
mark die Fähigkeit zur Selbsterneuerung rend eine bestehende SARS-CoV-2-Immu-
(Abb. 10). HSC können direkt auf akute Für die Influenza-Vakzinierung liegen nität keinen Einfluss hat [1].
und chronische Infektionen reagieren. erste durchaus spannende Daten vor:
Aus HSC können Monozyten entstehen, Taghioff et al. untersuchten 2 Kohorten Wenn all diese Überlegungen richtig
die sich wiederum zu Makrophagen wei- von 37.377 Probandinnen und Proban- sind, wäre es von Vorteil, die SARS-CoV-
terentwickeln und Erreger bekämpfen den, die im Zeitraum von 6 Monaten bis 2-Impfung erst einige Wochen nach der
können. Auch natürliche Killerzellen ha- 2 Wochen vor einer SARS-CoV-2-Infek- saisonalen Influenzaimpfung durchzu-
ben die Fähigkeit, eine Art immunologi- tion eine Influenza-Impfung erhalten führen, damit die TI genutzt wird. Im Mo-
sches Gedächtnis zu entwickeln und bei hatten, und verglichen deren Verlauf ment ist das aber nicht möglich, da die
erneuter Infektion schneller aktiv zu wer- mit einer gleich großen Kohorte, die Coronaimpfungen unter immensem Zeit-
den (Abb. 10). keine Influenza-Impfung erhalten hat- druck stehen. Vielleicht in der nächsten
te [35]. Im Ergebnis zeigten die Influen- Wintersaison?!
Am besten untersucht ist diesbezüg- za-Geimpften bei mehreren Parametern
lich der BCG-Impfstoff, der ja in vielen einen signifikant günstigeren Verlauf von Fazit
Ländern noch verwendet wird. Durch COVID-19. Debisarun et al. berichten,
die BCG-Impfung werden Monozyten dass sowohl in der 1. wie in der 2. Corona Da es bisher nur wenige Medikamente
mit Charakteristika der TI ausgestattet, welle eine voraufgegangene Influen- gibt, die den Verlauf von COVID-19 güns-
indem myeloide Progenitorzellen epige- zaimpfung das COVID-19-Risiko um 37 % tig beeinflussen können – und dies auch
netisch und metabolisch neu program- bzw. 49 % verminderte [9]. Da es keine nur bei Einsatz in der Frühphase der Er-
miert werden. Solche trainierten Mono- relevante Antigengemeinschaft zwi- krankung, ist der wichtigste Ansatz zur
zyten können gegenüber heterologen schen Influenza- und SARS-Viren gibt, Überwindung der Pandemie die Impfung
Infektionen Schutz bieten; dies steht im weist diese Beobachtung auf TI hin. Die gegen SARS-CoV-2. Dabei könnte die
Gegensatz zur klassischen spezifischen Autorinnen und Autoren konnten darüber Mutationsfreudigkeit dieses Coronavirus
Immunität. So zeigen einige Studien, hinaus experimentell zeigen, dass Mono- allerdings zu einem „Katz-und-Maus-
dass eine anamnestische BCG-Impfung zyten in der Tat durch die Influenzaimp- Spiel“ mit den Vakzineherstellern führen.
einen signifikanten Schutz gegenüber fung reprogrammiert wurden und ein ver- Wir Pädiaterinnen und Pädiater sind in
besonderer Weise aufgerufen, unseren
Beitrag zu leisten, damit der „Krieg“ ge-
gen das Virus gewonnen wird, aus der
Pandemie also eine Endemie wird. Noch
Die Homepage besser wäre es natürlich, wenn SARS-
CoV-2 von sich aus zu einem „langweili-
der GPA gen“ Grippevirus mutieren würde …
immer aktuell
Prof. Dr. med. Volker Wahn
Charité Universitätsmedizin Berlin
Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt
Pneumologie und Immunologie
Augustenburger Platz 1 | 13353 Berlin
volker.wahn@charite.dePädiatrische Allergologie » 02 / 2022 » Aktuelle Immunologie (1) 41
Literatur:
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