Warum können wir unseren Ausstieg aus der COVID-19-Pandemie nicht langfristig forcieren Gesundheit

Mit einem weiteren COVID-19-Booster, der für die gefährdete Bevölkerung in den USA verfügbar ist, fragen sich viele Menschen, wie das Ende des Spiels aussehen wird.

Die derzeit in den Vereinigten Staaten gegen COVID-19 verwendeten mRNA-Impfstoffe waren sehr erfolgreich bei der Verhinderung von Krankenhausaufenthalten und Todesfällen. Der Commonwealth Fund berichtete kürzlich, dass allein in den USA mehr als 2 Millionen Menschen durch Impfstoffe vor dem Tod und über 17 Millionen vor Krankenhausaufenthalten bewahrt wurden.

Impfstoffe konnten jedoch keine langfristige schützende Immunität bieten, um penetrierende Infektionen zu verhindern – Fälle von COVID-19-Infektionen, die bei vollständig geimpften Personen auftreten.

Aus diesem Grund haben die Centers for Disease Control and Prevention kürzlich einen zweiten Zusatzimpfstoff für Personen über 50 und Personen mit geschwächter Immunität zugelassen. Andere Länder, darunter Israel, Großbritannien und Südkorea, haben ebenfalls eine zweite Auffrischung genehmigt.

Allerdings wird immer deutlicher, dass die zweite Auffrischimpfung keinen dauerhaften Schutz vor penetrierenden Infektionen bietet. Infolgedessen müssen bestehende Impfstoffe neu gestaltet werden, um die Schutzdauer zu verlängern und die Pandemie zu beenden.

Als Immunologen, die die Immunantwort auf Infektionen und andere Bedrohungen untersuchen, versuchen wir, die durch Impfstoffe gegen COVID-19 induzierte Immunität besser zu verstehen.

Aktivierung der Langzeitimmunität

Es ist ein kleines medizinisches Rätsel: Warum sind mRNA-Impfstoffe so erfolgreich bei der Vorbeugung schwerer Formen von COVID-19, aber nicht so gut beim Schutz vor penetrierenden Infektionen? Das Verständnis dieses Konzepts ist der Schlüssel, um Neuinfektionen zu stoppen und die Pandemie zu kontrollieren.

Die COVID-19-Infektion ist insofern einzigartig, als sich die meisten Betroffenen mit leichten bis mittelschweren Symptomen erholen, während ein kleiner Prozentsatz eine schwere Krankheit entwickelt, die zu Krankenhausaufenthalten und zum Tod führen kann.

Das Verständnis, wie unser Immunsystem während leichter und schwerer Formen von COVID-19 funktioniert, ist auch für den Prozess der Entwicklung gezielter Impfstoffe wichtig.

Wenn Menschen zum ersten Mal SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, oder dem COVID-19-Impfstoff ausgesetzt werden, aktiviert das Immunsystem zwei Schlüsseltypen von Immunzellen, die als B- und T-Zellen bezeichnet werden. B-Zellen produzieren Y-förmige Proteinmoleküle, sogenannte Antikörper. Antikörper binden an ein hervorstehendes stacheliges Protein auf der Oberfläche des Virus. Dies blockiert das Eindringen des Virus in die Zelle und verhindert letztendlich, dass es eine Infektion verursacht.

Wenn jedoch nicht genügend Antikörper produziert werden, kann das Virus entkommen und Wirtszellen infizieren. In diesem Fall aktiviert das Immunsystem sogenannte Killer-T-Zellen. Diese Zellen können sofort nach der Infektion mit dem Virus infizierte Zellen erkennen und zerstören, wodurch die Virusreplikation verhindert und eine weit verbreitete Infektion verursacht wird.

Daher gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass Antikörper helfen können, penetrierende Infektionen zu verhindern, während Killer-T-Zellen Schutz vor schweren Krankheiten bieten.

Warum verstärkte Injektionen?

B-Zellen und T-Zellen sind insofern einzigartig, als sie sich nach dem Auslösen der anfänglichen Immunantwort in Gedächtniszellen verwandeln. Im Gegensatz zu Antikörpern können Gedächtniszellen jahrzehntelang im Körper einer Person verbleiben und schnell reagieren, wenn sie auf denselben Infektionserreger treffen. Gerade wegen solcher Gedächtniszellen bieten manche Impfstoffe gegen Krankheiten wie Pocken einen jahrzehntelangen Schutz.

Bei bestimmten Impfstoffen, wie z. B. Hepatitis, ist es jedoch erforderlich, mehr Dosen des Impfstoffs zu verabreichen, um die Immunantwort zu stärken. Dies liegt daran, dass die erste oder zweite Dosis nicht ausreicht, um robuste Antikörper zu induzieren oder die B- und T-Zellantwort des Gedächtnisses aufrechtzuerhalten.

Dieser Schub oder Schub der Immunantwort trägt dazu bei, die Anzahl der B-Zellen und T-Zellen zu erhöhen, die auf einen Infektionserreger reagieren können. Die Stärkung löst auch eine Gedächtnisreaktion aus und bietet eine verlängerte Immunität gegen eine erneute Infektion.

COVID-Impfstoff-Booster

Während die dritte Dosis – oder erste Ergänzung – des COVID-19-Impfstoffs sehr wirksam bei der Vorbeugung von schwerem COVID-19 war, hielt der Schutz vor einer Infektion weniger als vier bis sechs Monate an.

Dieser reduzierte Schutz auch nach der dritten Dosis hat die CDC dazu veranlasst, die vierte Injektion des COVID-19-Impfstoffs – die sogenannte zweite Auffrischimpfung – für Menschen mit geschwächtem Immunsystem und Personen ab 50 Jahren zu genehmigen.

Eine aktuelle Vorstudie aus Israel, die noch nicht überprüft wurde, zeigte jedoch, dass die zweite Auffrischimpfung die Immunantwort nicht weiter verstärkte, sondern nur die bei der dritten Dosis beobachtete Abschwächung der Immunantwort wieder herstellte. Außerdem bot die zweite Auffrischungsimpfung im Vergleich zu den ersten drei Dosen nur wenig zusätzlichen Schutz gegen COVID-19.

Während also die zweite Auffrischimpfung den am stärksten gefährdeten Personen sicherlich wenig Nutzen bringt, indem sie den Immunschutz um mehrere Monate verlängert, herrscht große Verwirrung darüber, was die Verfügbarkeit einer vierten Injektion für die allgemeine Bevölkerung bedeutet.

Häufige Stärkung und Erschöpfung der Immunität

Zusätzlich zu der Unfähigkeit der derzeitigen Impfstoffe gegen COVID-19, eine lang anhaltende Immunität zu bieten, glauben einige Forscher, dass eine häufige oder ständige Exposition gegenüber Fremdmolekülen, die in einem Infektionserreger gefunden werden, zu einer „Erschöpfung“ des Immunsystems führen kann.

Über ein solches Phänomen wurde in großem Umfang bei HIV-Infektionen und Krebs berichtet. Da T-Zellen in diesen Fällen ständig fremde Moleküle „sehen“, können sie erschöpft sein und den Körper nicht mehr von Krebs oder HIV befreien.

Es gibt auch Hinweise darauf, dass Killer-T-Zellen in schweren Fällen von COVID-19 eine Immunschwäche aufweisen und daher keine starke Immunantwort auslösen können. Ob wiederholte Auffrischimpfungen des COVID-19-Impfstoffs eine ähnliche T-Zell-Depletion verursachen können, ist eine Möglichkeit, die weiter untersucht werden muss.

Die Rolle von Adjuvantien bei der Stärkung der impfstoffinduzierten Immunität Ein weiterer Grund, warum es mRNAs von Impfstoffen nicht gelungen ist, eine anhaltende Antikörper- und Gedächtnisreaktion zu induzieren, könnte mit Inhaltsstoffen zusammenhängen, die als Adjuvantien bezeichnet werden. Herkömmliche Impfstoffe wie die gegen Diphtherie und Tetanus verwenden Hilfsstoffe, um die Immunantwort zu verstärken. Dies sind Verbindungen, die die angeborene Immunität aktivieren, die aus Zellen besteht, die als Makrophagen bekannt sind. Dies sind spezialisierte Zellen, die T-Zellen und B-Zellen helfen und letztendlich eine stärkere Antikörperantwort hervorrufen.

Da mRNA-basierte Impfstoffe eine relativ neue Klasse von Impfstoffen sind, enthalten sie keine herkömmlichen Adjuvantien. Aktuelle mRNA-Impfstoffe, die in den Vereinigten Staaten verwendet werden, beruhen auf kleinen Fettkügelchen, die Lipid-Nanopartikel genannt werden, um mRNA zu liefern. Diese Lipidmoleküle können als Adjuvantien fungieren, aber wie genau diese Moleküle die langfristige Immunantwort beeinflussen, bleibt abzuwarten. Es bleibt zu untersuchen, ob das Versagen der derzeitigen COVID-19-Impfstoffe, eine starke langfristige Antikörperantwort hervorzurufen, mit Adjuvantien in bestehenden Formulierungen zusammenhängt.

Während aktuelle Impfstoffe sehr wirksam bei der Vorbeugung schwerer Krankheiten sind, muss sich die nächste Phase der Impfstoffentwicklung darauf konzentrieren, wie eine langfristige Antikörperreaktion ausgelöst werden kann, die mindestens ein Jahr anhalten würde, sodass COVID-19-Impfstoffe wahrscheinlich zu einer jährlichen Impfung werden .

Diese Geschichte wurde ohne Änderungen am Text auf dem Kanal der Agentur veröffentlicht.

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