Die Coronavirus-Pandemie gehört du den einschneidendsten Ereignissen der vergangenen Jahrzehnte. Kein anderes Ereignis beeinflusst das tagtägliche Leben so lange und nachhaltig, wie "Sars-CoV-2" seit Februar 2020. Und noch ist kein Ende der Pandemie in Sicht. Auch wenn Gesundheitsminister Jens Spahn (CDU) dieser Tage für ein Ende der epidemischen Notlage plädierte, und damit unter anderem Gesundheitsexperte Karl Lauterbach (SPD) vor den Kopf stieß. Die große im Raum stehende Gefahr: Ein Virus, das es schafft sich der menschlichen Immunantwort vollends zu entziehen.

Ein solches Gedankenspiel hatten bereits vor gut einem Jahr, lange bevor es etwa die "Delta-Variante" gab, die Virologie-Fachleute Theodora Hatziioannou (Professorin für Forschung an der Rockefeller University) und Paul Bieniasz (Leiter des Labors für Retrovirologie an der Rockefeller University) begonnen. Die beiden Forschenden der Rockefeller University in New York City hatten sich zum Ziel gesetzt, eine Version des Schlüsselproteins von SARS-CoV-2 herzustellen, das allen Antikörpern entgehen kann, die der menschliche Körper als Immunantwort auf das Virus produziert. Die beiden wollten damit Teile des Spike-Proteins identifizieren, die das Immunsystem vorwiegend angreift. Damit sei es möglich, einen wichtigen Teil der körpereigenen Abwehr gegen das Virus zu verstehen.

"Hybride Immunität": Wie die "Super-Immunität" erreicht wird

Die Forschenden mischten potenziell wichtige Mutationen mit Viren, um ihre Spikes zu testen. Dabei verwendeten sie jedoch lediglich nicht ansteckende SARS-Cov-2-Viren, die keine Krankheit mehr verursachen können. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in einer Studie, die im September 2021 in Fachmagazin Nature publiziert wurde. Dabei berichten sie von einer Spike-Mutante, die rund 20 Veränderungen durchmachte und dadurch vollständig resistent gegen Antikörper war, die getestete Personen gebildet hatten. Sowohl bei geimpften, als auch genesenen Patienten.

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"Es ist also möglich, dass sich das Virus weiterentwickelt und den meisten unserer Antikörper entgeht, aber die genetische Barriere dafür ist ziemlich hoch", kommentierte der Forscher Paul Bieniasz das Ergebnis. Es gab jedoch eine Ausnahme: Die Patienten und Patientinnen, die sich schon im Vorfeld einer Impfung von COVID-19 erholt hatten, hatten besondere Antikörper, die sogar gegen das Super-Virus vorgehen, und die gezüchtete Spike-Mutation neutralisieren konnten. Die Immunität der Menschen, die sich im vergangenen Jahr von COVID erholt haben und später mit mRNA-Impfstoffen geimpft wurden, ist beeindruckend breit gefächert", erklärt Paul Bieniasz. "Das zeigt uns, dass die natürliche Infektion oder die Impfstoffe zwar zu einer Immunität führen, aber keineswegs die Fähigkeit des menschlichen Immunsystems zur Abwehr dieses Virus erschöpfen."

Menschen, die sowohl eine Erkrankung als auch eine Impfung hinter sich haben, hatten laut den Forschenden überdurchschnittlich viele und starke Antikörper. Das Forschungsteam der Rockefeller-Universität hatte bereits im Vorfeld festgestellt, dass produzierte Antikörper nach einer Infektion mehrere Monate lang im Körper bleiben, und sich weiterentwickeln können. Damit können die Antikörper die Spike-Proteine noch besser an sich binden. In der Kombination mit mRNA-Impfstoffen könnten diese Antikörper weiter verstärkt werden. Diese Entwicklung ist laut Expertinnen und Experten auf sogenannte "Memory-B-Zellen" des Immunsystems zurückzuführen.

Coronavirus-Immunität: Die Rolle von Plasmablasten und Memory-B-Zellen

Nach einer Infektion oder Impfung kommt der Großteil der Antikörper von sogenannten Plasmablasten. Plasmablasten sind jedoch sehr kurzlebige Zellen, die, sobald der Antikörperspiegel sinkt, wieder absterben werden. Nachdem die Plasmablasten abgestorben sind, kommen sämtliche Antikörper von den viel selteneren Gedächtnis-B-Zellen. Sie sind dann die Hauptquelle für Antikörper. "Manche der Gedächtnis-B-Zellen erzeugen hochwertigere Antikörper als Plasmablasten", schildert Michel Nussenzweig, Immunologe am Rockefeller Institute. "Das liegt daran, dass sie sich in den sogenannten Lymphknoten weiterentwickeln und Mutationen erlangen, die ihnen helfen, sich im Laufe der Zeit enger an das Spike-Protein zu binden." Bei Personen, die sich von SARS-CoV-2 erholt haben und erneut mit dem Spike-Protein des Virus in Kontakt kommen, würden sich dann diese Zellen aktivieren und hochwirksame Antikörper produzieren.

Laut den Forschenden habe die Impfung beispielsweise positiven Einfluss auf die Anzahl und die Fähigkeit der Antikörper. Dadurch könnten diese mit besonders vielen Virus-Varianten fertig werden. Denn: Die Viren werden an die eigentliche Sequenz gebunden. "Antikörper aus dieser Gruppe von Menschen sind unglaublich stark und flexibel", sagt Hatziioannou, welche die Studie ebenfalls leitend betreut hat. "Es ist wahrscheinlich, dass sie einen Schutz gegen künftige SARS-CoV-2-Varianten und möglicherweise gegen künftige Coronavirus-Pandemien bieten", ergänzte die Forscherin. "Das hat Auswirkungen auf Auffrischungsimpfungen und darauf, wie unsere Immunreaktionen auf die nächste aufkommende Variante vorbereitet werden", sagt Mehul Suthar, Virologe an der Emory University in Atlanta. In den Studien der Forschenden stellte sich außerdem heraus, dass die "B-Gedächtniszellen" deutlich wahrscheinlicher Antikörper gegen die immunschwächenden Varianten "Beta" und "Delta" produziere. 

Dass die genesenen und anschließend geimpften so gut bei den Studien abschneiden, überrasche Ali Ellebedy, B-Zell-Immunologe der Washington University nicht. "Es ist nicht überraschend, dass infizierte und geimpfte Personen eine gute Reaktion zeigen. Wir vergleichen hier jemanden der vor vier Monaten mit einem Wettrennen begonnen hat, mit jemandem, der gerade gestartet ist." Denn: Es gebe bereits Hinweise darauf, dass doppelt Geimpfte eine ähnliche Immunantwort produzieren können. Diese "Super-Immunität" wurde in mehreren Studien untersucht. Allerdings wurden dabei die nur geimpften nicht so lange beobachtet, wie die Personen, die COVID-19 bereits hatten.

Geimpfte sollen auch "Goldstandard" der Immunität erreichen

Immunologe John Wherry von der University of Pennsylvania fand gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen Anzeichen dafür, dass nach einem halben Jahr nach der Impfung die Gedächtnis-B-Zellen-Anzahl bei den Geimpften weiter zunehmen würde. "Die Realität sieht so aus, dass Geimpfte über einen Pool hochwertiger Gedächtnis-B-Zellen verfügen, die Sie schützen, falls sie jemals wieder mit diesem Antigen in Berührung kommen", erklärt der Immunologe Rishi Goel, ebenfalls Immunologe an der University of Pennsylvania. Mit einer dritten Impfstoffdosis könnten Menschen, die nicht infiziert wurden, die gleiche hybride Immunität gewinnen", bestätigt auch Matthieu Mahévas, Immunologe am Necker Institute in Paris. Sein Team aus Forschenden konnte bei Geimpften bereits zwei Monate nach der Impfung Gedächtnis-B-Zellen nachweisen, die Beta und Delta-Mutationen erkennen konnten. "Wenn man diesen Pool aufstockt, kann man sich vorstellen, dass man starke neutralisierende Antikörper gegen die Varianten erzeugt", schildert Mahévas. Eine weitere Möglichkeit, die sogenannte "hybride Immunität" zu erreichen, könnte auch eine Verlängerung des Intervalls zwischen den Impfungen sein. In einem Versuch aus Kanada, wo der Abstand zwischen den Impfungen auf 16 Wochen verlängert wurde, konnte bei den beteiligten ein ähnlicher SARS-CoV-2-Antikörperspiegel nachgewiesen werden, wie bei Menschen mit einer hybriden Immunität. 

Die Experten halten fest: "Wir wollen geimpfte auf ein ähnliches Schutz-Niveau bringen wie zuvor infizierte und geimpfte Personen. Das ist unser Goldstandard." Weil sich durch die hoch ansteckende Delta-Variante Impfdurchbrüche häufen, wollen Forschende wie Nussenzweig jetzt vor allem Menschen untersuchen, die nach einer COVID-19-Impfung infiziert wurden. Trotz der potenziellen Vorteile hybrider Immunität warnen Fachleute davor, die Gefahren einer SARS-CoV-2-Infektion zu unterschätzen. "Es ist unser Ziel, dass diese Infektion vermieden wird. Niemand sollte sich infizieren, um sich erst anschließend impfen zu lassen, um eine gute Immunreaktion zu erhalten", warnt Andrés Finzi, Virologe an der Universität Montreal. "Denn einige werden dieses Vorgehen nicht überleben."

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