Ein COVID-Impfstoff mit längerer Wirkungsdauer?
Neue Studie weist den Weg
Forscher des Eli and Edythe Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research an der UCLA haben seltene, natürlich vorkommende T-Zellen identifiziert, die in der Lage sind, ein in SARS-CoV-2 und einer Reihe anderer Coronaviren vorkommendes Protein anzugreifen.
Mikroskopische Aufnahme einer menschlichen Zelle (rosa), die stark mit SARS-CoV-2-Viruspartikeln (grün und lila) infiziert ist.
NIAID/NIH
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Komponente dieses Proteins, die so genannte virale Polymerase, möglicherweise zu COVID-19-Impfstoffen hinzugefügt werden könnte, um eine länger anhaltende Immunantwort hervorzurufen und den Schutz gegen neue Varianten des Virus zu erhöhen.
Hintergrund
Die meisten COVID-19-Impfstoffe verwenden einen Teil des Spike-Proteins, das sich auf der Oberfläche des Virus befindet, um das Immunsystem zur Bildung von Antikörpern anzuregen. Neuere Varianten - wie Delta und Omicron - tragen jedoch Mutationen des Spike-Proteins, die dazu führen können, dass sie von den durch die Impfung stimulierten Immunzellen und Antikörpern weniger gut erkannt werden. Die Forscher sagen, dass wahrscheinlich eine neue Generation von Impfstoffen benötigt wird, um eine robustere und weitreichendere Immunreaktion zu erzeugen, die in der Lage ist, aktuelle und zukünftige Varianten zu bekämpfen.
Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, den Impfstoffen ein Fragment eines anderen Virusproteins hinzuzufügen - eines, das weniger anfällig für Mutationen ist als das Spike-Protein und das die T-Zellen des Immunsystems aktivieren kann. T-Zellen sind auf ihrer Oberfläche mit molekularen Rezeptoren ausgestattet, die fremde Proteinfragmente, so genannte Antigene, erkennen. Wenn eine T-Zelle auf ein Antigen stößt, das ihr Rezeptor erkennt, vermehrt sie sich selbst und produziert weitere Immunzellen, von denen einige infizierte Zellen sofort angreifen und abtöten, während andere jahrzehntelang im Körper verbleiben, um dieselbe Infektion zu bekämpfen, sollte sie jemals wieder auftreten.
Methode
Die Forscher konzentrierten sich auf das virale Polymeraseprotein, das nicht nur in SARS-CoV-2, sondern auch in anderen Coronaviren vorkommt, einschließlich der Erreger von SARS, MERS und Erkältungen. Virale Polymerasen dienen als Motor, mit dem Coronaviren Kopien von sich selbst herstellen und so die Ausbreitung der Infektion ermöglichen. Im Gegensatz zum Spike-Protein ist es unwahrscheinlich, dass sich virale Polymerasen verändern oder mutieren, selbst wenn sich die Viren weiterentwickeln.
Um festzustellen, ob das menschliche Immunsystem T-Zell-Rezeptoren besitzt, die virale Polymerase erkennen können, setzten die Forscher Blutproben von gesunden menschlichen Spendern (die vor der COVID-19-Pandemie entnommen wurden) dem viralen Polymerase-Antigen aus. Sie stellten fest, dass bestimmte T-Zell-Rezeptoren die Polymerase tatsächlich erkannten. Anschließend verwendeten sie eine von ihnen entwickelte Methode namens CLInt-Seq, um diese Rezeptoren genetisch zu sequenzieren. Anschließend veränderten die Forscher die T-Zellen so, dass sie diese auf die Polymerase abzielenden Rezeptoren trugen, wodurch sie die Fähigkeit der Rezeptoren, SARS-CoV-2 und andere Coronaviren zu erkennen und abzutöten, untersuchen konnten.
Auswirkungen
Mehr als 5 Millionen Menschen sind weltweit an COVID-19 gestorben. Da jedoch neue, potenziell ansteckendere Varianten auftauchen, erkennen die Forscher, dass die Impfstoffe möglicherweise aktualisiert werden müssen - und die neuen UCLA-Ergebnisse weisen auf eine Strategie hin, die dazu beitragen könnte, den Schutz und die langfristige Immunität zu erhöhen. Die Forscher führen nun weitere Studien durch, um die virale Polymerase als mögliche neue Impfstoffkomponente zu untersuchen.
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