Ein kürzliche veröffentlichte, wissenschaftliche Studie untersucht die Auswirkungen unterschiedlicher Immunprägungsmuster bei Personen, die gegen die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) geimpft wurden und in der Vorgeschichte eine Infektion mit einer Variante des schweren akuten respiratorischen Syndroms Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) während des Omicron hatten Welle.
Hintergrund
Bis Ende 2021 wurde die SARS-CoV-2 Delta-Variante (VOC) durch Omicron VOC ersetzt. Die SARS-CoV-2-Omicron-Variante besitzt mehrere Spike-(S)-Mutationen, die zu ihrer erhöhten Übertragbarkeit und teilweisen Umgehung von neutralisierenden Antikörpern (nAbs) beitragen.
Frühere Beweise haben gezeigt, dass die Omicron-Variante und ihre Unterlinien die Wirksamkeit von Minderungsstrategien zur Eindämmung der COVID-19-Pandemie verringert haben. Aktuelle COVID-19-Impfstoffe schützen weiterhin vor schweren Krankheiten und Todesfällen; Ihre Fähigkeit, Durchbruchinfektionen zu verhindern, ist jedoch begrenzt. Dies wurde durch Berichte aus Ländern mit hohen COVID-19-Impfraten gezeigt, die derzeit häufige Reinfektionen und Durchbruchinfektionen mit zirkulierenden Omicron-Varianten erleben.
Über das Studium
Die vorliegende Studie untersuchte die T- und B-Zell-Immunität gegenüber der Omicron-Variante bei Mitarbeitern des Gesundheitswesens (HCWs) mit verschiedenen Arten von SARS-CoV-2-Infektionen und/oder Impfungen, um die Wirkung der Immunprägung zu bestimmen.
Zu diesem Zweck HCWs, die während der ersten COVID-19-Welle, die durch den Ahnenstamm Wuhan Hu-1 verursacht wurde, eine leichte und asymptomatische SARS-CoV-2-Infektion erlitten haben, sowie diejenigen, die infiziert waren, als die VOCs Alpha, Delta und Omicron dominierten zirkulierende Stämme, wurden in die aktuelle Studie aufgenommen. HCWs mit und ohne COVID-19 in der Vorgeschichte, die dreifach mit dem Pfizer-BioNTech BNT162b2 Boten-Ribonukleinsäure (mRNA) COVID-19-Impfstoff geimpft wurden, wurden ebenfalls in die aktuelle Studie aufgenommen.
T-Zell-Reaktionen gegen die natürlich prozessierten Antigen- und Peptid-Pools wurden zusätzlich zur Häufigkeit von Gedächtnis-B-Zellen (MBC), der Rezeptorbindungsdomäne (RBD) der S-Untereinheit 1 (S1) und der vollständigen S-Bindung sowie der Wirksamkeit von Lebendvirus-nAb bewertet.
Studienergebnisse
Unabhängig von ihrer Infektionsgeschichte erreichten die nAb-Antworten bei HCWs schließlich ein Plateau, nachdem sie drei COVID-19-Impfstoffdosen erhalten hatten. Zu diesem Zweck zeigten HCWs, die zuvor während der anfänglichen COVID-19-Welle, die durch den angestammten Stamm Wuhan Hu-1 verursacht wurde, infiziert wurden, signifikant reduzierte Anti-RBD-Titer gegen die Beta-, Gamma- und Omicron-Varianten im Vergleich zu infektionsnaiven HCWs, die drei COVID erhielten -19 Impfstoffdosen.
Hybride Immundämpfung. (A) Dreifach geimpfte HCWs mit unterschiedlichen SARS-CoV-2-Infektionsgeschichten zeigen eine verstärkte kreuzreaktive Immunität gegen VOCs, weniger gegen Omicron. (B) Durchbruchinfektion während der Omicron-Welle verstärkt die kreuzreaktive Immunität bei dreifach geimpften, zuvor infektionsnaiven Personen gegen VOCs, weniger gegen Omicron selbst; Die Prägung durch eine frühere Wuhan-Hu-1-Infektion schwächt die Immunverstärkung von Omicron ab. (C) Die T-Zell-Erkennung von Omicron-Mutationssequenzen ist mit einer veränderten Transkription verbunden.
Im Vergleich dazu zeigten HCWs, die zuvor mit Wuhan Hu-1- und Alpha-Stämmen infiziert waren, stärkere nAb-Reaktionen gegen die Wuhan Hu-1-, Alpha- und Delta-Varianten. Bemerkenswerterweise verbesserte eine frühere SARS-CoV-2-Infektion in der Vorgeschichte die kreuzreaktiven S1-RBD-IgG-Titer gegen die Omicron-Variante nicht.
In Bezug auf die T-Zell-Antworten beobachteten die Forscher, dass unabhängig von der Vorgeschichte der SARS-CoV-2-Infektion die T-Zell-Antworten gegen die Omicron-Variante reduziert waren.
Dreifach geimpfte HCWs, die zuvor mit dem Wuhan-Hu-1-Stamm und anschließend mit der Omicron-Variante infiziert wurden, zeigten die höchste Nukleokapsid-nAb-Bindung im Vergleich zu allen anderen früheren SARS-CoV-2-Varianteninfektionen. Sogar infektionsnaive, dreifach geimpfte HCWs, die anschließend mit der Omicron-Variante infiziert wurden, erzeugten signifikant erhöhte kreuzreaktive nAb-Antworten gegen alle VOCs.
Eine Omicron-Infektion erzeugte nicht das gleiche Ausmaß an kreuzreaktiver Antikörperimmunität gegen die Omicron-Variante. Darüber hinaus zeigten infektionsnaive, dreifach geimpfte HCWs nach ihrer dritten Dosis gegen die Omicron-Variante einen schnellen nAb-Schwund, wie durch den Mangel an nAbs gezeigt wurde, die 14 Wochen nach ihrer dritten Dosis gegen die Omicron-Variante produziert wurden.
Interessanterweise wurde kein Schutz, der zuvor naiven HCWs, die mit Omicron infiziert waren, gegen die Omicron-Variante verliehen wurde, bei HCWs beobachtet, die zuvor mit dem Wuhan Hu-1-Stamm infiziert und anschließend mit der Omicron-Variante erneut infiziert wurden.
Im Vergleich zu diesen reduzierten B-Zell-Antworten sorgte eine frühere Infektion mit Wuhan Hu-1- und Delta-Stämmen für ein höheres Maß an T-Zell-Immunität gegen die Omicron-Variante im Vergleich zu HCWs, die zuvor infektionsnaiv waren.
Eine Omicron-Infektion erzeugte keine kreuzreaktiven T-Zell-Antworten gegen die Omicron-Variante; diese Reaktionen wurden jedoch bei anderen SARS-CoV-2-Varianten beobachtet. Eine vorherige Infektion mit den Wuhan H-1- und Alpha-Varianten bei ungeimpften Personen führte jedoch nicht zu kreuzreaktiven S1-RBD-Antikörpern gegen die Omicron-Variante.
Schlussfolgerungen
Trotz reduzierter Neutralisierung durch Impfung und vorherige Infektion bieten drei Dosen des COVID-19-mRNA-Impfstoffs 50-70 % Schutz gegen symptomatische Erkrankungen. Es wird angenommen, dass dieser Schutz auf die Aufrechterhaltung relativ hoher T-Zell-Antworten zurückzuführen ist, die durch reduzierte nAb-Spiegel nicht verändert werden.
Die aktuelle Studie zeigte, dass eine vorherige Infektion sowohl mit Wuhan Hu-1- als auch mit Alpha-Varianten bei geimpften Personen tatsächlich einen negativen Effekt auf ihre spätere schützende Immunität gegen eine Omicron-Infektion hat. Diese Ergebnisse unterstützen einen Prozess, der als „hybride Immundämpfung“ bekannt ist, bei dem bestimmte eingeprägte Impf- und Infektionsmuster den Schutz vor zukünftigen Infektionen verringern.
Die Forscher zeigten auch, dass eine Omicron-Infektion eine geringe Immunogenität gegen sich selbst verleiht, was erklärt, warum häufige Omicron-Reinfektionen in kurzen Zeitabständen gemeldet wurden. Diese Beweise negieren auch einen potenziellen Nutzen zukünftiger Impfdosen zur Auffrischimpfung, die auf der Omicron-Sequenz basieren.
Referenz:
- Reynolds, C., Pade, C., Gibbons, J., et al. (2022). Die Stärkung des Immunsystems durch B.1.1.529 (Omicron) hängt von der vorherigen SARS-CoV-2-Exposition ab. Wissenschaft 377 (6603). doi:10.1126/science.abq1841.
