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Wissenschaft

Nutzen angepasster Corona-Impfstoffe bei immer neuen Virusvarianten

2022-06-14 11:25:06
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Quelle: Science Media Center Deutschland

Die Mutationsfreude von SARS-CoV-2 ist derzeit wieder eindrücklich zu beobachten: Die Virusvariante BA.5 breitet sich immer weiter aus und wird in wenigen Wochen wohl die Variante BA.2 hierzulande ablösen und das Infektionsgeschehen dominieren, wie das Science Media Center Deutschland meldet.

Zwar trifft auch BA.5 dann auf eine weitgehend geimpfte und/oder genesene Bevölkerung, doch stellt sich die Frage, inwieweit neue, auf die jeweilige Variante zugeschnittene Impfstoffversionen jetzt oder künftig vonnöten sind.Der US-Pharmakonzern Moderna etwa habe vergangene Woche erste Ergebnisse seines bivalenten Omikron-Impfstoffs mRNA-1273.214 vorgelegt [I]. Daten von Biontech werden zeitnah erwartet.

Moderna testete eine Auffrischungsdosis, die sowohl die Spike-mRNA des ursprünglichen Impfstoffs als auch eine neue an die Omikron-Variante BA.1 angepasste mRNA enthält. Demnach erzeugte diese Kombination bei Personen ohne Anzeichen einer früheren Infektion mit dem Coronavirus 1,75-mal so viele neutralisierende Antikörper gegen Omikron wie der bestehende Moderna-Impfstoff allein.In einer Pressekonferenz teilte Moderna jedoch mit, man könne noch nicht sagen, ob der angepasste Impfstoff einen dauerhafteren Immunschutz bietet als der bisherige.

Basierend auf früheren Ergebnissen einer Studie über einen Impfstoff, der gegen eine andere Variante rekonfiguriert und im April veröffentlicht wurde, sei man aber optimistisch [II]. Moderna habe in seiner aktuellen Mitteilung keine Daten darüber veröffentlicht, wie der aktualisierte Impfstoff gegen die Virusvarianten BA.4 oder BA.5 wirkt.Diese jüngsten Subvarianten von SARS-CoV-2 verbreiten sich etwas leichter als die vorherigen und scheinen den Immunschutz vor allem bei ungeimpften Genesenen in Teilen zu umgehen.

Bisher gibt es keine Anzeichen für eine Veränderung der Krankheitsschwere im Vergleich zu früheren Omikron-Linien [III]. Was sei nun also das Ziel der modifizierten Impfstoffe und was können wir von ihnen erwarten, wenn sich das Virus weiterhin so wandelfreudig zeigt? Hinkt die Entwicklung der Vakzine hier hinterher? Und welche Impfstoffversion sollte mit Blick auf den Herbst bei wem als Booster genutzt werden? Unter anderem diese Fragen habe das SMC Forschenden gestellt.Auf die Frage nach dem zu empfehlenden Booster zur Vorbeugung einer Infektionswelle im Herbst: „Ein Boost mit dem angepassten Impfstoff wäre im Herbst sinnvoll für diejenigen, die auf einen Boost überhaupt noch ansprechen, die also noch nicht so hohe Antikörperspiegel haben [2].

Vorhersehbar würde dadurch auch der relativ kurzfristige Schutz der Atemwege vor Infektion noch einmal erhöht, also der Schutz vor Infektion, für die Monate der nächsten Welle. Es würde also der Infektionsdruck verringert und damit die Welle abgeflacht.

Und da vermutlich der neue Impfstoff besser die Varianten abdeckenden neutralisierenden Antikörper induziert, wäre dieser Schutz vor Infektion auch bei dem neuen Impfstoff noch effektiver.“Auf die Frage, inwieweit man sich bei der Entwicklung von Corona-Vakzinen am etablierten Modell der alljährlichen multivalenten Grippeschutz-Impfungen orientieren sollte: „Aus meiner Sicht gar nicht. Bisher habe es noch keine SARS-CoV-2-Variante geschafft, der Immunität komplett zu entkommen (Immunflucht), der Schutz vor schwerer Erkrankung bleibt konstant hoch, auch gegen BA.5, im Verhältnis zu den Inzidenzraten bei über 90 Prozent.

Und von SARS-CoV(-1) wissen wir, dass die Konzentrationen neutralisierender Antikörper im Blut über mehr als 17 Jahre stabil bleiben. Dass diese Antikörper auf Dauer keinen Schutz vor Infektion bieten, sondern (nur) vor schwerer Erkrankung, sei eine andere Sache.

Hier würde man vielleicht neue Vakzine brauchen, die diesen Schutz langfristig induzieren, eventuell also welche, die über die Atemwege appliziert werden. Ich verweise hier auch auf die Arbeit von Hall und Kollegen, die gezeigt haben, dass nach Infektion oder Impfung der Schutz vor Infektion nach sechs Monaten auf 50 Prozent sinkt.

Bei geimpften Genesenen bleibt er dagegen auch nach einem Jahr noch bei 90 Prozent [3].“„Die Daten von Moderna zeigen, dass Personen, die die vierte Impfung mit dem bivalenten Impfstoff bekommen haben, mehr neutralisierende Antikörper gegen Omikron im Blut haben als Personen, die die vierte Impfung mit dem herkömmlichen Impfstoff bekommen haben. Aus diesen Daten könne man schließen, dass damit auch der Schutz gegenüber Omikron durch den bivalenten Impfstoff besser sein wird.

Aus den Antikörperdaten könne man aber nicht ableiten, wie hoch die Effektivität beim Schutz gegenüber Infektion oder der schweren Erkrankung sein wird. Dazu brauchen wir wieder Daten aus der breiten Anwendung dieser Impfstoffe.

Verglichen mit den neutralisierenden Antikörpern gegenüber dem Ursprungsvirus haben Personen nach der vierten Impfung immer noch weniger neutralisierende Antikörper gegen Omikron. Daher werde durch die vierte Impfung mit dem angepassten Impfstoff zwar der Schutz vor der Infektion mit Omikron verbessert, er werde aber immer noch nicht so gut sein wie der Schutz gegenüber einer Infektion mit den früheren Varianten.

Geimpfte Personen mit einer Durchbruchsinfektion, die die vierte Impfung mit dem an Omikron angepassten Impfstoff erhalten haben, zeigen jedoch sehr hohe neutralisierende Antikörper gegen Omikron und seien daher auch wahrscheinlich sehr gut vor der Infektion und der Weitergabe des Virus geschützt. Daraus könne man ableiten, dass gerade die Kombination aus Impfung und Infektion (hybride Immunität genannt) langfristig den besten Schutz geben wird.“Auf die Frage nach dem zu empfehlenden Booster zur Vorbeugung einer Infektionswelle im Herbst: „Bei immun-gesunden Personen unter 60 sehe ich aktuell keine Veranlassung zu einer vierten Impfung.

Diese Personen haben immer noch einen sehr guten Schutz vor der schweren Erkrankung, werden aber früher oder später eine Durchbruchsinfektion haben. Diese führt dann zu der sogenannten hybriden Immunität, die diese Personen wieder sehr gut vor Ansteckung und Erkrankung schützt.

Auf diese Weise werden sich die meisten Personen ihre Immunität alle paar Jahre auffrischen. Personen mit Immunschwäche und alte Personen können aber immer noch ein relativ hohes Risiko für eine schwere Erkrankung haben.

Daher sollten diese ihre Immunität im Herbst mit einem angepassten Impfstoff so verbessern, dass sie ohne Infektion oder zumindest ohne schwere Erkrankung durch den Winter kommen.“Auf die Frage nach der Sinnhaftigkeit eines Impfstoffs, der auf bereits überholte Virusvarianten wie bald BA.1 abzielt: „Natürlich sei das Virus mal wieder schneller als die Impfstoffentwicklung. Aber der Unterschied zwischen BA.1 und BA.5 sei deutlich kleiner als der Unterschied zwischen dem Originalimpfstoff und BA.5. Daher macht auch ein an BA.1 angepasster Impfstoff noch viel Sinn.

Er stimuliert gerade die Immunzellen, die sowohl die Ursprungsvarianten als auch Omikron erkennen können. Daher werde durch angepasste Impfstoffe die Immunität Varianten-unabhängiger und könne auch vor zukünftigen Varianten einen Schutz bieten.“Auf die Frage, inwieweit man sich bei der Entwicklung von Corona-Vakzinen am etablierten Modell der alljährlichen multivalenten Grippeschutz-Impfungen orientieren sollte: „Immun-gesunde Personen unter 60 werden sich ihre Immunität wahrscheinlich alle paar Jahre mit einer Infektion auffrischen.

Wer natürlich gar keinen Kontakt mit dem Virus haben will, könne sich auch jährlich im Herbst impfen lassen und bei hohen Inzidenzen zusätzlich Hygienemaßnahmen et cetera beachten. Für Personen mit Immunschwäche und ältere Personen (Ü60) würde aber eine jährliche Auffrischung der Immunität durch eine Impfung im Herbst sinnvoll sein.

Also genau wie bei der Grippeschutz-Impfung.“„Durch einen Booster mit dem bivalenten Impfstoff werden im Vergleich zum herkömmlichen Vakzin knapp doppelt so hohe Antikörperwerte gegen die Omikron-Variante erzielt. Dies sei ein Hinweis darauf, dass die Anpassung des Impfstoffs an die Omikron-Variante auch wirklich zu einer Omikron-spezifischeren Immunantwort führt.

Inwieweit sich das aber in einen besseren Schutz vor einer Erkrankung übersetzen lässt, sei weniger klar. Dazu müssen erst weitere Studiendaten vorliegen.

Denn der Unterschied zum herkömmlichen Impfstoff sei nicht extrem groß. Auch der herkömmliche Impfstoff führt zu einem klaren Booster gegen Omikron.

Das liegt an der natürlichen Reifung unseres Immunsystems, das durch die wiederholte Gabe desselben Impfstoffs ein immer breiteres Repertoire an Virusvarianten erkennen kann.“„Es sei grundsätzlich von Vorteil, wenn der Impfstoff dem zirkulierenden Virus möglichst gut entspricht. Die Technologie der mRNA-Impfstoffe ermöglicht die Anpassung an neue Virusvarianten, und daher sollte man das auch einsetzen, wenn es vom Aufwand her akzeptabel ist.

Angesichts der vorläufigen Daten würde ich aber nicht erwarten, dass es mit diesem angepassten Booster zu einer wirklichen Kehrtwende in der Kontrolle der Pandemie kommt.“„Wenn ein Virus wie SARS-CoV2 pandemisch zirkuliert, werde man bei der Impfstoffentwicklung immer hinterherhinken, selbst mit flexiblen Technologien wie der mRNA-Impfung. Wichtig ist, dass man die relevanten Virusvarianten kennt und die Wirksamkeit der verfügbaren Impfstoffe konstant überprüft.

Die Erfahrungen mit den bisherigen Impfstoffen gegen das Virus zeigen, dass der Schutz vor schwerer Erkrankung sehr robust gegenüber den Virusvarianten ist.“Auf die Frage, inwieweit man sich bei der Entwicklung von Corona-Vakzinen am etablierten Modell der alljährlichen multivalenten Grippeschutz-Impfungen orientieren sollte: „Das könne man zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht sagen. Dazu muss sich erst herausstellen, inwieweit Varianten-spezifische Impfstoffe einen Vorteil im Pandemiegeschehen bieten.

Außerdem setzt ein System wie das bei Influenza eine gewisse Regelmäßigkeit und zeitliche Begrenzung im Auftreten des Virus voraus. Und das sei bei SARS-CoV-2 noch nicht abzusehen.“Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Sektion Infektiologie, Schwerpunkt Emerging Infections, I.

Medizinische Klinik und Poliklinik, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE)„Die Entwicklung von bivalenten Impfstoffen wie jetzt von Moderna liefern wichtige Daten für COVID-19-Impfstoffe. Für die Verbreiterung des Impfschutzes auf mehr Varianten nutzt Moderna die Entwicklung von Impfstoffen, die zwei verschiedene Varianten des Spike-Proteins enthalten.

Einige Ergebnisse deuten darauf hin, dass Impfstoffe mit zwei verschiedenen Spike-Proteinen vor mehr Varianten gut schützen können als ein monovalenter Impfstoff (ein Impfstoff, der nur eine mRNA-Variante des Spike-Proteins enthält; Anm. d.

Red.). Es sei jetzt der zweite bivalente Impfstoff von Moderna und im Hinblick auf die Entwicklung von VoCs (Variants of concern), können bivalente Impfstoffe wichtig sein, um eine breitere Immunantwort hervorzurufen und somit geschützter vor Infektion und vor schwerer Erkrankung zu sein.

Es seien wichtige Studien, die die Impfstoffentwicklung wieder einen Schritt weiterbringt. Neben Sicherheitsdaten seien hier auch die Immunogenitätsdaten wichtig zu analysieren.

Moderna kündigt in seiner Pressemitteilung an, dass der zweite bivalente Impfstoff mRNA-1273.214 einen dauerhafteren Schutz gegen bedenkliche Varianten hervorrufen könnte. Da Moderna allerdings noch keine Daten veröffentlicht hat, sei eine Bewertung des Impfstoffes noch nicht möglich.

Neben Sicherheits- und Immunogenitätsdaten wären auch Studien zur Wirksamkeit wichtig, um den Effekt eines bivalenten gegenüber einem monovalenten Impfstoff zu untersuchen.“Auf die Frage nach dem zu empfehlenden Booster zur Vorbeugung einer Infektionswelle im Herbst: „Die Frage könne ich nicht beantworten, da es schwierig ist, das Infektionsgeschehen, die Übertragbarkeit der Varianten, die Virulenz oder Immunogenität der Varianten und die Verfügbarkeit von neuen Impfstoffen für den Herbst zu beurteilen. Da wir die Entwicklung der neuen Varianten und des Infektionsgeschehens nicht vorhersehen können, muss die klinische Notwendigkeit, der Zeitpunkt einer Auffrischungsimpfung, die Dosis sowie die Verwendung angepasster Impfstoffe leider noch geklärt werden.

Können zum Beispiel auch Impfstoffe, die oral oder inhalativ verabreicht werden, einen guten Schutz für den Herbst liefern? Können Impfstoffe, die gegen das Nukleoprotein gerichtet sind, gute T-Zell-Antworten gegen verschiedene Varianten hervorrufen? Und brauchen wir eventuell spezielle Impfstoffe für bestimmte Bevölkerungsgruppen, wie ältere Menschen, Risikopatienten und Menschen, die enge Kontakte mit Risikopatienten haben? Und seien hier Vakzine, die hohe und langanhaltende T-Zell-Antworten induzieren, ein wichtiges Tool? Zurzeit würde ich noch keine Empfehlungen aussprechen. Allerdings sollten Impfstoffentwickler weitere Studien durchführen, um Daten von neuen oder angepassten Impfstoffen zu generieren und Erkenntnisse über Boost-Intervalle, optimale Dosis, und eventuell auch zur Impfstoffroute zu gewinnen, um für den Herbst Empfehlungen basierend auf Daten aussprechen zu können.

Die Publikation von Munro und Kollegen, die Sicherheits- und Immunogenitätsdaten einer vierten Dosis im Vergleich zu einer dritten Dosis beschreiben, sowie die Daten aus Israel zur vierten Impfung, seien etwa wichtige Studien, die wir benötigen, um Empfehlungen auszusprechen. Zum Beispiel könne der Nutzen einer vierten Dosis bei Personen, die aufgrund einer kürzlich erfolgten Infektion oder Impfung bereits eine starke Immunantwort aufweisen, sehr viel geringer sein [2] [4].“Auf die Frage nach der Sinnhaftigkeit eines Impfstoffs, der auf bereits überholte Virusvarianten wie bald BA.1 abzielt: „Die Frage sei eher: Können wir mit bivalenten oder multivalenten Impfstoffen eine breitere Immunantwort hervorrufen und uns somit besser vor neuen Varianten schützen? Wir werden wahrscheinlich nie den perfekt angepassten Impfstoff haben.

Können wir aber eine breitere Antikörper- und T-Zell-Antworten mit den neuen Impfstoffen induzieren und somit einen höheren Schutz gegen Infektion oder schwere Erkrankung bei neuen Varianten hervorrufen? Eine für mich sehr wichtige Frage sei zudem, wie wir einen besseren Schutz vor Infektion bei den Risikopatienten hervorrufen können. Sind hier Impfstoffe, die eine hohe mukosale Immunität hervorrufen geeigneter? Benötigen wir Mix-Match-Kombinationen, um eine höhere und langanhaltendere Immunantwort zu induzieren? Oder seien bivalente Impfstoffe für die Risikopatienten geeignet?“PD Doktor Sebastian Ulbert: „Interessenskonflikte habe ich keine.“[1] Chan RWY et al.

(2021): The Mucosal and Serological Immune Responses to the Novel Coronavirus (SARS-CoV-2) Vaccines. Frontiers in Immunology.

DOI: 10.3389/fimmu.2021.744887.[2] Munro APS et al. (2022): Safety, immunogenicity, and reactogenicity of BNT162b2 and mRNA-1273 COVID-19 vaccines given as fourth-dose boosters following two doses of ChAdOx1 nCoV-19 or BNT162b2 and a third dose of BNT162b2 (COV-BOOST): a multicentre, blinded, phase 2, randomised trial.

The Lancet Infectious Diseases. DOI: 10.1016/S1473-3099(22)00271-7.[3] Hall V et al.

(2022): Protection against SARS-CoV-2 after Covid-19 Vaccination and Previous Infection. New England Journal of Medicine.

DOI: 10.1056/NEJMoa2118691.[4] Bar-On YM et al. (2022): Protection by a fourth dose of BNT162b2 against omicron in Israel.

New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2201570.[I] Moderna (08.06.2022): Moderna announces omicron-containing bivalent booster candidate mrna-1273.214 demonstrates superior antibody response against omicron.

Pressemitteilung.[II] Moderna (19.04.2022): Moderna announces clinical update on bivalent covid-19 booster platform. Pressemitteilung.[III] European Centre for Disease Prevention and Control (13.05.2022): Epidemiological update: SARS-CoV-2 Omicron sub-lineages BA.4 and BA.5. Pressemittelung..

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