COVID-19, Impfstoffe und das Immunsystem: Neue Forschungsergebnisse aus NCIs SeroNet

Neutralisierende Antikörper (grün) sind kleine Proteine im Blut, die an ein Virus (rot) binden und verhindern, dass das Virus unsere Zellen infiziert (grau).

Bildnachweis: Fred Hutchinson Cancer Research Center

Dr. Finstad: Es scheint, dass Antikörper gegen SARS-CoV-2 mindestens mehrere Monate halten. Eine SeroNet-Studie ergab, dass Personen mit leichtem bis mittelschwerem COVID-19 mindestens 5 Monate lang neutralisierende Antikörper aufwiesen. Ein anderer fand ähnliche Ergebnisse – Menschen, die sich von COVID-19 erholten, hatten 6 Monate lang neutralisierende Antikörper.

Eine separate SeroNet-Studie ergab, dass fast alle Teilnehmer, die sich von COVID-19 erholten, Gedächtnis-B-Zellen hatten, die auf SARS-CoV-2 ausgerichtet waren . Gedächtnis-B-Zellen sind Immunzellen , die jahrelang in unserem Körper verbleiben und schnell mehr Antikörper produzieren können, wenn wir wieder auf das Virus stoßen. Dieser Befund deutet also darauf hin, dass die meisten Menschen eine dauerhafte Immunantwort auf COVID-19 haben.

Benötigen wir eine bestimmte Menge an COVID-19-Antikörpern, um vor einer zukünftigen Infektion geschützt zu sein? Werden wir irgendwann eine Auffrischimpfung für die COVID-19-Impfstoffe brauchen?

Dr. Finstad: Dieses Niveau kennen wir noch nicht. Angesichts der bisherigen Beweise schlagen Experten des öffentlichen Gesundheitswesens jedoch Auffrischungsspritzen für die COVID-19-Impfstoffe vor . Diese Leitlinien warten auf die Genehmigung von CDC und FDA.

Es sind weitere Forschungen erforderlich, um zu bestimmen, welche Menge an COVID-19-Antikörpern schützend ist, und dies ist ein aktiver Untersuchungsbereich innerhalb von SeroNet. Bei Masern zum Beispiel werden Antikörpertests als Ersatzmaßnahme verwendet, um festzustellen, ob Sie vor einer zukünftigen Infektion geschützt sind – es wird ein Schutzkorrelat genannt. Wenn Sie über diesem Antikörperspiegel liegen, sind Sie wahrscheinlich geschützt. Und umgekehrt – wenn Sie unter diesen Wert fallen, wird Ihr Arzt Ihnen wahrscheinlich eine Auffrischimpfung geben , um Ihren Antikörperspiegel wieder zu erhöhen.

Indem wir Personen im Laufe der Zeit durch SeroNet-Studien verfolgen, können wir einen Blick auf die Antikörperspiegel werfen, die mit dem Schutz korrelieren. Bei COVID-19-Impfstoffen bedeutet Schutz, dass Sie vor der Entwicklung einer schweren Krankheit geschützt sind, aber es bedeutet nicht, dass Sie sich nicht anstecken können. Eine SeroNet-Gruppe hat tatsächlich einen sehr hilfreichen Artikel geschrieben, der erklärt, wie die Impfstoffe vor Krankheiten schützen können, Sie jedoch nicht vollständig vor einer Ansteckung schützen .

Eine große Herausforderung bei der Suche nach Korrelaten für den Schutz von SARS-CoV-2 besteht darin, dass wir keine Möglichkeit hatten, die Messungen der Antikörperspiegel zwischen den Studien zu vergleichen. Das ist eine große Lücke auf dem Gebiet, die NCI mit dem Serologiestandard SARS-CoV-2 zu schließen versucht. Der Standard ist eine gepoolte Plasmaprobe von vier Spendern, die COVID-19-Antikörper aufweisen. Forscher, die den Standard verwenden, können damit beginnen, die Antikörperspiegel von Personen in verschiedenen Studien zu vergleichen, selbst wenn sie unterschiedliche Antikörpertests verwenden.

Dr. Klemm: Vor kurzem haben Forscher des Frederick National Laboratory for Cancer Research den Standard auf eine von der Weltgesundheitsorganisation genehmigte Maßeinheit kalibriert. Und jetzt plädieren wir dafür, dass alle ihre Ergebnisse in diesen Einheiten angeben, damit wir die Messung der Antikörperspiegel in internationalen Studien vergleichen können.

[Anmerkung der Redaktion: Die Serologie Lab an Frederick National Lab , einer Komponente von SeroNet, bietet Know – how und die Führung über die Entwicklung, Validierung und Standardisierung von serologischen Test s für HPV und COVID-19 – Studien.]

Was hat SeroNet über die Auswirkungen von COVID-19-Impfstoffen auf Krebspatienten gelernt?

Dr. Klemm: Es gibt Hinweise darauf, dass einige Krebspatienten nicht stark auf die COVID-19-Impfstoffe ansprechen . Mehrere SeroNet-Gruppen verfolgen geimpfte Krebspatienten, um ihre Immunantwort im Laufe der Zeit zu messen. Die CDC empfiehlt nun mäßig bis stark immunsupprimierten Menschen, die einen mRNA- Impfstoff erhalten haben, eine zusätzliche Dosis des gleichen Impfstoffs . Dazu gehören Personen, die sich aktiv gegen Blutkrebs behandeln lassen , Personen, die in den letzten 2 Jahren eine Stammzelltransplantation erhalten haben, und Personen, die Medikamente zur Unterdrückung des Immunsystems einnehmen.

Dr. Finstad: Ich möchte erwähnen, dass die Wirksamkeit von COVID-19-Impfstoffen nicht bei allen Krebskranken gleich ist. Wir haben gesehen, dass einige Menschen mit Blutkrebs und einige Menschen, die sich einer immunsuppressiven Therapie unterziehen, keine robuste Antikörperantwort entwickeln. Aber wenn Sie ein Krebsüberlebender sind – wenn Sie die Behandlung abgeschlossen haben und sich in Remission befinden – ist es wahrscheinlicher, dass Sie eine robuste Immunantwort auf den Impfstoff aufbauen können.

Andererseits hat die Pandemie wirklich viele Fragen aufgeworfen, nicht nur zu COVID-19-Impfstoffen, sondern auch zu anderen Impfstoffen: Wann wäre der beste Zeitpunkt für Krebspatienten, sich impfen zu lassen – während sie sich einer aktiven Therapie unterziehen , oder sollten sie warten, bis einige ihrer Behandlungen abgeschlossen sind? Hängt die Impfreaktion davon ab, welche Art von Behandlung sie erhalten?

All diese Fragen stellen sich durch die Forschung von SeroNet, insbesondere in unseren großen Bevölkerungsstudien.

Spielen neben Antikörpern auch andere Teile des Immunsystems eine Rolle bei der Reaktion auf SARS-CoV-2?

Dr. Klemm: Wir reden zwar viel über Antikörper, aber SeroNet untersucht eigentlich die Immunantwort auf SARS-CoV-2 breiter. Mehrere Beweise deuten darauf hin, dass T-Zellen eine wichtige Rolle bei der Reaktion auf das Coronavirus spielen. Beispielsweise fand eine SeroNet-Studie in Blutproben von Menschen, die sich von COVID-19 erholt hatten , T-Zellen, die SARS-CoV-2 erkennen.

Juli Klemm, Ph.D., Leiterin des SeroNet . von NCI

Bildnachweis: Nationales Krebsinstitut

Dr. Klemm: Antikörperstudien können helfen, sich ein Bild von der Dynamik der Pandemie zu machen. Mit einem Antikörpertest können wir sehen, ob jemand schon einmal mit dem Virus infiziert war, auch wenn er es zu diesem Zeitpunkt nicht wusste. Und wenn wir das in großem Maßstab tun, können wir den Prozentsatz der Menschen herausfinden, die sich in einem bestimmten Zeitraum infiziert haben – das nennt man Seroprävalenz .

So untersuchte beispielsweise das Serology Lab des Frederick National Lab Blutproben, die zuvor von 24.000 Teilnehmern des All of Us Research Program des NIH gesammelt worden waren. Und sie fanden bereits im Januar 2020 Anzeichen von SARS-CoV-2-Infektionen in 5 verschiedenen Bundesstaaten.

Samantha Finstad, Ph.D., Leiterin von NCIs SeroNet

Bildnachweis: Nationales Krebsinstitut

In ähnlicher Weise führte ein SeroNet-Team in New York City – wo einer der ersten COVID-19-Fälle in den Vereinigten Staaten gefunden wurde – serologische Tests von Blutproben von 10.000 Menschen durch, die das Krankenhaus von Februar bis April 2020 besucht hatten Sie fanden Beweise dafür, dass SARS-CoV-2 bis Mitte Februar 2020 in New York City im Umlauf war – früher als ursprünglich gemeldet.

Serologische Studien haben auch Unterschiede bei der Verbreitung von COVID-19 bestätigt. Eine Studie mit Einwohnern von North Carolina von April bis Oktober 2020 ergab, dass Menschen, die Latinx, Schwarze sind oder keine Krankenversicherung hatten, die höchsten Chancen hatten, an COVID-19 zu erkranken . Rassenunterschiede bei den COVID-19-Infektionsraten wurden auf grundlegende Ungleichheiten in Bereichen wie Wohnen und Zugang zur Gesundheitsversorgung zurückgeführt.

Dr. Finstad: Serologische Studien an großen Gruppen können uns auch helfen zu sagen, ob wir Herdenimmunität erreicht haben. Bei einigen anderen Krankheiten wird eine Herdenimmunität erreicht, wenn die Seroprävalenz über 70 % liegt, aber für COVID-19 wissen wir noch nicht, wie hoch diese Zahl wäre.

Hat die SeroNet-Forschung Erkenntnisse über mögliche COVID-19-Behandlungen ergeben?

Dr. Finstad: SeroNet selbst untersucht keine Behandlungen für COVID-19, aber da wir die Immunantwort besser verstehen, wird dies sicherlich zu Behandlungsstrategien und Zielen für Medikamente beitragen.

Es gibt vorläufige Beweise aus der SeroNet-Forschung, dass neue Arten von im Labor hergestellten Antikörpern und sogar einige Krebsmedikamente eine potenzielle Aktivität als COVID-19-Behandlung haben können. Wir beginnen auch zu sehen, dass einige immunsupprimierte Personen selbst nach zusätzlichen Impfungen keine gute Immunantwort auf die Impfstoffe entwickeln. Dies deutet darauf hin, dass diese Menschen von einer Behandlung mit im Labor hergestellten Antikörpern oder Rekonvaleszenzplasma profitieren könnten.

Welche sozialwissenschaftliche Forschung betreibt SeroNet?

Dr. Klemm: Neben der Unterstützung der grundlagenwissenschaftlichen Forschung zur COVID-19-Serologie unterstützt SeroNet auch die sozialwissenschaftliche Forschung, wobei der Fokus auf der Einbindung von Personengruppen liegt, die gegenüber Impfungen oder einer Teilnahme an der COVID-19-Forschung möglicherweise zögern.

Wir haben ein Team an der University of Massachusetts Medical School in Worcester, das einen Storytelling-Ansatz verwendet, um die Bedeutung der Teilnahme an der COVID-19-Forschung zu vermitteln. Ein anderes Team an der University of Arkansas hat ein Tool entwickelt, um die verschiedenen Gründe zu bewerten, aus denen sich jemand über COVID-19-Impfstoffe Sorgen machen könnte. Arkansas hat derzeit eine relativ geringe Impfstoffaufnahme. Sie verwenden das Tool also, um die Impfzögerlichkeit in verschiedenen sozialen und ethnischen Gruppen zu untersuchen, und sie erhalten einen umfassenderen Überblick über diese sehr komplizierte Frage der Impfzögerlichkeit.

Dr. Finstad: Und das Tolle ist, dass einige der anderen SeroNet-Ermittler sagten: „Können wir dieses Tool auch verwenden?“ Und das Team von Arkansas sagte: "Absolut!" So ermöglicht das Netzwerk eine schnelle Verbreitung von Forschungsergebnissen und Werkzeugen, damit andere Wissenschaftler sie schnell übernehmen können.

Quelle: National Cancer Institute

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