Impfung und Reinfektion bei der Coronavirusvariante aus Südafrika

Derzeit wirken alle zugelassenen COVID-19-Impfstoffe, indem sie dem Körper beibringen, eine Immunantwort1, einschließlich Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein, zu produzieren. Neutralisierende Antikörper verhindern eine Infektion, indem sie sich fest an das Coronavirus binden und es daran hindern, in die Zelle einzudringen. Diese Bindung funktioniert nur, wenn die Form des Antikörpers und die Form des Spike-Proteins wie Schlüssel und Schloss zueinander passen. Ändert sich wegen einer Mutation des Virus die Form des Spike-Proteins an der Stelle, an der der Antikörper bindet, kann der Antikörper das Virus möglicherweise nicht mehr so fest binden und neutralisieren. Das Virus würde dann resistent gegen die neutralisierenden Antikörper.

Links: Das Coronavirus SARS-CoV-2 (grün) bindet mit seinem Spike-Protein an den ACE2-Rezeptor einer Zelle (orange) Rechts: Neutralisierende Antikörper (blau) binden an das Spike-Protein des Coronavirus SARS-CoV-2 (grün)

In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichten Studie [1] fand das Forscherteam von Alejandro Balazs am Ragon Institut des MGH, MIT und Harvard und Massachusetts General Hospital heraus, dass die durch die COVID-19-Impfstoffe von Pfizer und Moderna induzierten neutralisierenden Antikörper deutlich weniger wirksam gegen die zuerst in Südafrika beschriebene B.1.351-Variante sind.

Die südafrikanischen Varianten sind 20 – 40 mal mehr resistent gegen neutralisierende Antikörper als das ursprüngliche Virus. Die drei südafrikanischen Virusvarianten, die am resistentesten sind, haben alle drei Mutationen in der RNA-Sequenz, die für die Rezeptor-Bindungsdomäne des Spike-Proteins codiert. Diese Mutationen führen zu einer Formänderung in der Rezeptor-Bindungsdomäne des Spike-Proteins.

Die Ergebnisse dieser Studie wurden durch eine andere Studie der Immunologen um David D. Ho von der Columbia Universität in New York bestätigt. Diese Forschergruppe publizierte ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature [2]. Hos Team erzeugte SARS-CoV-2-Pseudoviren. Das sind Viren, die das SARS-CoV-2-Spike-Protein produzieren, aber keine Infektion verursachen können. Diese Pseudoviren enthielten die neun Mutationen, die im Spike-Protein der südafrikanischen SARS-CoV-2-Variante B.1.351 gefunden wurden.

Anschließend wurde die neutralisierende Aktivität von 18 verschiedenen monoklonalen Antikörpern gemessen.

a) monoklonale Antikörper, die zur Behandlung von COVID-19-Patienten entwickelt wurden

b) Rekonvaleszentenseren von COVID-19-Patienten, die zu einem früheren Zeitpunkt der Pandemie infiziert worden waren

c) Seren von Menschen, die mit dem Moderna- oder Pfizer-Impfstoff geimpft worden waren

Die neutralisierende Aktivität von vier Antikörpern war vollständig oder deutlich aufgehoben. Zu diesen Antikörpern gehören Bamlanivimab (LY-CoV555, zugelassen in den USA), das gegen die Südafrika-Variante völlig inaktiv war, und Casirivimab, einer der beiden Antikörper in einem zugelassenen Antikörper-Cocktail (REGN-COV), der bei der Neutralisierung der Südafrika-Variante im Vergleich zum ursprünglichen Virus 58-mal weniger wirksam war. Der zweite Antikörper des Cocktails, Imdevimab, behielt seine neutralisierende Fähigkeit bei, ebenso wie der komplette Cocktail.

Das Serum der meisten Patienten, die sich zu einem früheren Zeitpunkt der Pandemie von COVID-19 erholt hatten, hatte eine 11-fach geringere neutralisierende Aktivität gegen die südafrikanische Variante. Die Sorge der Forscher ist nun, dass eine Reinfektion mit einer südafrikanischen Variante viel wahrscheinlicher ist als mit den anderen Virusvarianten.

Fußnoten

1. Der Körper hat, um das Virus zu bekämpfen neben Antikörpern auch noch zytotoxische T-Zellen. Diese können virusinfizierte Zellen töten und somit die Verbreitung des Virus stoppen. Die zwei Säulen der erworbenen Immunantwort beim Impfen sind also die humorale Immunantwort über Antikörper, die von B-Zellen hergestellt werden und die zelluläre Immunantwort vermittelt durch T-Zellen.

Weiterführende Literatur

[1]. Wilfredo F. Garcia-Beltran, Evan C. Lam, Kerri St. Denis, Adam D. Nitido, Zeidy H. Garcia, Blake M. Hauser, Jared Feldman, Maia N. Pavlovic, David J. Gregory, Mark C. Poznansky, Alex Sigal, Aaron G. Schmidt, A. John Iafrate, Vivek Naranbhai, Alejandro B. Balazs. (2021) Multiple SARS-CoV-2 variants escape neutralization by vaccine-induced humoral immunity. Cell; DOI: 10.1016/j.cell.2021.03.013

[2]. Pengfei Wang, Manoj S. Nair, Lihong Liu, Sho Iketani, Yang Luo, Yicheng Guo, Maple Wang, Jian Yu, Baoshan Zhang, Peter D. Kwong, Barney S. Graham, John R. Mascola, Jennifer Y. Chang, Michael T. Yin, Magdalena Sobieszczyk, Christos A. Kyratsous, Lawrence Shapiro, Zizhang Sheng, Yaoxing Huang, David D. Ho.(2021) Antibody Resistance of SARS-CoV-2 Variants. Nature

Rare COVID reactions might hold key to variant-proof vaccines

Veröffentlicht von

Joe Dramiga ist Neurogenetiker und hat Biologie an der Universität Köln und am King’s College London studiert. In seiner Doktorarbeit beschäftigte er sich mit der Genexpression in einem Mausmodell für die Frontotemporale Demenz. Die Frontotemporale Demenz ist eine Erkrankung des Gehirns, die sowohl Ähnlichkeit mit Alzheimer als auch mit Parkinson hat. Kontakt: jdramiga [at] googlemail [dot] com

4 Kommentare

  1. Hier Gegenpositionen zur Sorge um die Auswirkungen der Virus-Mutationen:

    “«SARS-CoV-2 ist ein grosses Virus mit etwa 30’000 RNA-Basen (10’000 Aminosäuren). Derzeit ist der grösste Unterschied zwischen einer ‹mutierten Variante› und der ursprünglichen Wuhan-Sequenz auf 26 Nukleotid-Mutationen beschränkt. Die genomische Vielfalt von SARS-CoV-2, die auf verschiedenen Kontinenten im Umlauf ist, ist ziemlich einheitlich.

    Wir wissen, dass die Mutationsrate bei SARS-CoV-2 langsamer ist als bei anderen RNA-Viren, weil es von einer Art Korrekturlese-Enzym profitiert, das potenziell tödliche Kopierfehler begrenzt. Bis heute haben diese Mutationen Veränderungen in weniger als 0,3 Prozent der gesamten Virussequenz verursacht. Daher sind derzeit alle Varianten zu 99,7 Prozent der ursprünglichen Wuhan-Virussequenz ähnlich.

    Bis heute gibt es keine belastbaren wissenschaftlichen Belege dafür, dass eine der identifizierten Varianten übertragbarer oder tödlicher ist als das Original. Varianten sind per definitionem klinisch identisch mit dem Original. Würde sich ein klinischer Unterschied abzeichnen, hätte sich ein neuer ‹Stamm› des Virus entwickelt.

    Virale Mutationen entwickeln sich nach bisherigem Wissen in der Regel so, dass sie weniger tödlich und besser übertragbar werden. Dies optimiert ihre Ausbreitungschancen. Denn tote Wirte eignen sich nicht zur Verbreitung von Viren, und sehr kranke Wirte haben durch ihre eingeschränkte Mobilität weniger Möglichkeiten, in Kontakt mit anderen Wirten zu kommen.»”

    https://corona-transition.org/mussen-uns-die-varianten-sorge-bereiten

    https://lockdownsceptics.org/how-robust-is-covid-immunity/

    • @Herbert Wiesbadt

      Daher sind derzeit alle Varianten zu 99,7 Prozent der ursprünglichen Wuhan-Virussequenz ähnlich.

      Gut zu wissen.

      Übrigens besteht laut dieser Quelle zu 99,4 Prozent genetische Gleichheit zwischen Männern und Affen.

      Bis heute gibt es keine belastbaren wissenschaftlichen Belege dafür, dass eine der identifizierten Varianten übertragbarer oder tödlicher ist als das Original.

      Es soll Frauen geben, die das Gegenteil behaupten.

  2. “Bis heute gibt es keine belastbaren wissenschaftlichen Belege dafür, dass eine der identifizierten Varianten übertragbarer oder tödlicher ist als das Original. ”

    Das ist ganz einfach falsch. Die Boris Johnson Mutante ist ansteckender und tödlicher. Das ist belastbar wissenschaftlich belegt.

    “Virale Mutationen entwickeln sich nach bisherigem Wissen in der Regel so, dass sie weniger tödlich und besser übertragbar werden. Dies optimiert ihre Ausbreitungschancen.”

    Auch das ist falsch. Tödlichere Mutationen haben keinerlei Nachteile wenn sie bevor der Wirt stirbt weiterverbreitet werden. Polio, Pest, HIV, hepatitis A-X , Masern, Scharlach, ´nichts davon ist im Laufe der Menschheitsgeschichte auch nur etwas ungefährlicher geworden.

  3. @Joker Haha! Wirklich originell! –
    @Johannes Die Pest ist bakteriell verursacht und mit 10 Tabletten Doxycyclin (Breitbandantibiotikum) für ca. 3€ heilbar

    Denken wir einfach an die jährliche Influenza: die einzelnen Stämme wirken unterschiedlich tödlich, wobei, wenn ich so sagen darf, das Töten des Wirts vom Virus “nicht beabsichtigt” ist. “Saison” 2017/18 war seit 30 Jahren die tödlichste war (ca. 25 000 Tote laut RKI).
    Wenn ein Außerirdischer die Ähnlichkeit der Genome von Mensch und Schimpanse in Prozent vergliche, müsste er nicht annehmen, auch die Schimpansen können zum Mond fliegen?
    Noch was tolles! Nitroglycerin. Sprengstoff – klar! aber auch Arzneimittel gegen Angina Pectoris. Die Summenformel ist identisch aber die Struktur nicht. Wenn an komplexen Molekülen auch nur ein Atom um 90° dreht, k ö n n e n sich die Eigenschaften der Substanz erheblich ändern – Stichwort Morphologie
    Und das passiert immer wieder, wenn der eine Zustand stabiler ist als der vorherige. Zusammenhänge sehr stark verkürzt dargestellt.
    K. K. Köppel oder kkk
    Berlin
    Pharmazie Ingenieur mit Interesse an Kunst und allen Naturwissenschaften

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