COVID-19: Neue Erkenntnisse zu Immunität
Weltweit wurden bereits mehr als 110 Millionen Infektionen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 registriert. Der Großteil von ihnen hat die durch das Virus ausgelöste Erkrankung COVID-19 bereits überstanden. Doch sind diese Personen nun immun? Zwei Studien liefern nun neue Erkenntnisse zur Immunität und dem Schutz vor Reinfektion nach durchgemachter Krankheit.
Bei einer Infektion mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 bildet der Körper Antikörper, die den Erreger bekämpfen können. Frühere Studien deuteten darauf hin, dass die erste Welle von Antikörpern gegen das Virus nach den ersten Monaten nachlässt, was Bedenken aufkommen lässt, dass Menschen ihre Immunität schnell verlieren könnten. Doch zwei neue Studie zeigen nun, dass eine durchgemachte COVID-19-Erkrankung einen hohen Schutz vor einer Wiedererkrankung bietet und dieser auch lange anhält.
Wie stark und langanhaltend ist der Schutz?
Wie stark und langanhaltend sind mit dem Coronavirus infizierte Personen vor einer erneuten Infektion mit SARS-CoV-2 geschützt? Diese Fragestellung ist für viele Aspekte der Pandemiebekämpfung wie beispielsweise Impfstrategien oder Modellrechnungen zur Virusverbreitung von zentraler Bedeutung.
In einer Kooperation der Medizinischen Universität Graz mit der AGES (Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit) und der Stanford University (USA) wurde diese Frage erstmals im Rahmen einer Studie basierend auf nationalen Infektionsdaten untersucht.
Die Ergebnisse wurden vor kurzem in der Fachzeitschrift „European Journal of Clinical Investigation“ publiziert.
91-prozentiger Schutz vor Reinfektion
Laut einer Mitteilung wurden hinsichtlich des Auftretens von SARS-CoV-2 Infektionen im Rahmen der zweiten Infektionswelle (September bis November 2020) Personen, die sich im Rahmen der ersten Infektionswelle (Februar bis April 2020) mit dem Coronavirus infizierten hatten, mit der übrigen österreichischen Allgemeinbevölkerung verglichen.
Nach einem Abstand von ungefähr sieben Monaten zur Erstinfektion zeigte sich, dass Menschen mit einer bereits durchgemachten SARS-CoV-2-Infektion – verglichen mit einem Erstinfekt in der übrigen Allgemeinbevölkerung – ein um 91 Prozent niedrigeres Risiko für eine Reinfektion aufwiesen.
„Obwohl wir natürlich sehr vorsichtig mit Vergleichen zu Impfstoffstudien sein müssen, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass man nach einer SARS-CoV-2 Infektion einen ähnlich starken Schutz vor einer neuerlichen Infektion hat wie nach einer Impfung“, sagt Stefan Pilz von der Med Uni Graz, der gemeinsam mit Dr. Ali Chakeri von der AGES der Erstautor dieser Fachpublikation ist.
Aufbauende Immunität in der Bevölkerung
Im Rahmen dieser Studie wurden bei 40 Personen Reinfektionen mit SARS-CoV-2 nachgewiesen, wobei der einzige Todesfall keinen kausalen Zusammenhang mit dieser Reinfektion zeigte.
Obwohl PCR-Tests für die Diagnosesicherung eingesetzt wurden, weisen die Studienautorinnen und -autoren darauf hin, dass die Ergebnisse aufgrund der nicht zu 100 Prozent spezifischen (und auch nicht zu 100 Prozent sensitiven) Tests sowie diverser Limitierungen der Datenmeldungen entsprechend vorsichtig zu interpretieren sind.
Dennoch ist diese Publikation von entscheidender Bedeutung, weil sie nicht nur auf Antikörperbestimmungen bei speziellen Studienpopulationen basiert, sondern erstmals das tatsächliche Re-Infektionsrisiko in der gesamten Bevölkerung eines Landes, inklusive aller Altersgruppen, darstellt.
„Diese Daten zeigen eine sich aufbauende Immunität gegen SARS-CoV-2 in der österreichischen Bevölkerung, wobei wir aktuell noch nicht wissen, inwieweit diese Immunität auch auf diverse SARS-CoV-2 Virusmutationen umzulegen ist, bzw. wie lange und in welcher Stärke dieser Re-Infektionsschutz über größere Zeiträume anhält“, so Univ.-Prof. Dr. Franz Allerberger von der AGES.
Daher sind weitere Auswertungen des Re-Infektionsrisikos über längere Zeiträume, sowie auch Daten aus anderen Ländern, dringend erforderlich.
Immunität noch nach Monaten stabil
Eine weitere Studie aus Österreich zeigt, dass die Immunität auch noch nach Monaten stabil ist. Wie es in einer Mitteilung heißt, wurde nach einer ersten Antikörper-Studie der Medizinischen Universität Innsbruck in der Gemeinde Ischgl im April des vergangenen Jahres, die Immunantwort der Ischglerinnen und Ischgler im November erneut getestet.
Die Beteiligung an der Folgestudie war erneut hoch. Die gute Nachricht: Bei knapp 90 Prozent jener Studienteilnehmerinnen und -teilnehmer, die bereits im April einen positiven Antikörpernachweis hatten, konnten auch acht Monate nach den ersten Infektionen Antikörper gegen SARS-CoV-2 nachgewiesen werden.
„Die Medizinische Universität Innsbruck kann damit einen entscheidenden Beitrag zur Frage leisten, wie lange eine Immunität nach einer SARS-CoV-2 Infektion anhält“, sagt Rektor Wolfgang Fleischhacker.
Untersuchungen im ehemaligen Corona-Hotspot
Für die Studie konnten knapp über 900 Personen aus der Gemeinde Ischgl (der Skiort war vorübergehend ein Corona-Hotspot) rekrutiert werden, die sich in der ersten Novemberwoche 2020 für eine Blutabnahme zur Verfügung stellten.
„Davon hatten 801 Personen zwischen 18 und 89 Jahren bereits an der ersten Studie teilgenommen. Mit deren Blutproben wurde nun anhand von serologischen Antikörpertests und spezifischen Verfahren zur Messung der zellulären Abwehr der Verlauf der Immunität analysiert“, erläutert Studienleiterin Wegene Borena vom Institut für Virologie an der Medizinischen Universität Innsbruck.
Die Basisstudie vom April 2020, in die auch Daten von Teilnehmenden unter 18 Jahren eingeschlossen waren, wies eine Seroprävalenz (Als Seroprävalenz bezeichnet man die Häufigkeit des serologischen Nachweises spezifischer Antikörper, die in einer Population zu einem bestimmten Zeitpunkt auf eine bestehende oder durchgestandene Infektionskrankheit hinweisen) von 42,4 Prozent aus.
Für die 801 Probandinnen und Probanden der Folgestudie konnte im April 2020 eine Seroprävalenz von 51,4 Prozent nachgewiesen werden, im November 2020 lag die Häufigkeit SARS-CoV-2 spezifischer Antikörper nach einer COVID-19-Infektion noch immer bei 45,4 Prozent.
„Trotz leichtem Rückgang der Antikörperkonzentration im Vergleich zur ersten Studie können wir damit von einer relativ stabilen Immunität sprechen. Bei knapp 90 Prozent von den im April 2020 seropositiv Getesteten konnten auch im November Antikörper detektiert werden“, so Virologin und Institutsleiterin Dorothee von Laer.
Neutralisierende Antikörper
Den Angaben zufolge erfolgte der Nachweis SARS-CoV-2-spezifischer Antikörper wie bei der Basisstudie mit unterschiedlichen kommerziellen Antikörpertests, wobei in der Folgestudie ein zusätzlicher Antikörpertest hinzugezogen wurde. Ein Teil der Proben wurde demnach in einem sogenannten Neutralisationstest auch auf neutralisierende Antikörper hin untersucht, um die kommerziellen Antikörpertests zu überprüfen.
„Der Neutralisationstest bestätigte bei einem Großteil der serologisch differierenden Ergebnisse das Vorhandensein spezifischer Antikörper gegen SARS-CoV-2“, erläutert Studienleiterin Wegene Borena.
Nicht nur virusspezifische Antikörper, auch spezifische Immunzellen können das Coronavirus bekämpfen. Daher wurde in der aktuellen Studie bei 93 Proben zusätzlich eine Untersuchung vorgenommen, die das Vorhandensein dieser spezifischen Immunzellen, der T-Zellen, nachweist. Eine Untergruppe dieser T-Zellen – auch Killerzellen genannt – ist in der Lage, virusinfizierte Zellen zu erkennen und abzuräumen. Man spricht von zellulärer Immunität.
Um SARS-CoV-2-spezifische T-Zellimmunität nachweisen zu können, wurden in zwei Testverfahren Blutzellen von Studienteilnehmenden isoliert und mit verschiedenen Bestandteilen des Virus zusammen kultiviert. Sind T-Zellen vorhanden, die das Virus erkennen können, werden diese stimuliert und produzieren bestimmte Zytokine, also Botenstoffe.
Der Nachweis dieser Zytokin produzierenden T-Zellen bestätigt schließlich eine vorliegende T-Zellimmunität. „Eine T-Zellimmunantwort ließ sich auch in Proben mit kaum oder nicht mehr nachweisbarem Antikörpertiter belegen, was die Rolle der zellulären Immunität nach COVID-19 untermauert“, erklärt von Laer. Folglich sei nicht ausgeschlossen, dass eine Immunität auch dann besteht, wenn keine Antikörper mehr in den verwendeten Tests nachweisbar sind.
In der Folgestudie wurden die Teilnehmenden auch zu ihren Symptomen befragt. Laut den Fachleuten lässt eine erste Analyse hier den Schluss zu, dass das Ausmaß der beschriebenen Symptome mit der Antikörperpersistenz korreliert. Je schwerer die Symptome, desto mehr neutralisierende Antikörper waren auch noch nach acht Monaten vorhanden.
Keine Herdenimmunität
Von Herdenimmunität könne in Ischgl von Laer zufolge zwar nicht ausgegangen werden, doch die hohe Seroprävalenz könnte in Kombination mit flankierenden niederschwelligen Maßnahmen, wie Maske tragen und Abstand halten, eine zweite Welle im Herbst des vergangenen Jahres verhindert haben.
In diesem Zeitraum lag die Neuinfektionsrate in Ischgl bei unter einem Prozent. Wie es in der Mitteilung heißt, wird diese Entwicklung auch in der Analyse einer begleitenden Studie der Paris Lodron Universität Salzburg dargestellt, in der der Inzidenz-Verlauf der Gemeinde Ischgl anhand von PCR-Testergebnissen aus behördlichen Meldedaten anderen vergleichbaren Orten gegenübergestellt wurde.
„Mit dieser Folgestudie war es erstmals möglich, in einer gleichbleibenden Population parallel zu den biologischen Daten auch den Verlauf der Neuinfektionsrate vergleichend zu beobachten“, so von Laer. (ad)
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