Das neue SARS-CoV-2 des Menschen gehört zum Genus Beta-Coronavirus wie auch zwei weitere Coronaviren (middle east respiratory syndrome (MERS) Virus der Dromedare und SARS (severe acute respiratory syndrome) Virus der Menschen).
Antikörper gegen Coronaviren können bei Mensch und Tier etwa nach 10 bis 14 Tagen gemessen werden. Das auf der Virusoberfläche vorhandene Spike-Glykoprotein (S protein), das dem Virus sein charakteristisches Aussehen („Corona“) gibt, ist immundominant, d.h. es verursacht in hohem Maße die Bildung von Antikörpern. Es induziert u.a. neutralisierende Antikörper, die den Viruseintritt in die Zelle verhindern können und damit schützende Funktion haben. Der Nachweis neutralisierender Antikörper im Neutralisationstest (NT) ist sehr aufwändig und nur im S3-Labor mit ausgebildetem Personal durchführbar. Für die Massendiagnostik sind Antigen-Antikörper- Bindungstests, sogenannte ELISA (enzyme linked immuno-sorbent assay), gut geeignet und automatisierbar. Die ELISA-Antikörper werden in der Regel im Serum oder Plasma gemessen. Schnelltests zum Nachweis von Antikörpern gegen SARS-CoV-2 wurden und werden entwickelt und können auf Teststreifen schon mit einem Bluttropfen durchgeführt werden. Allerdings haben Schnelltests im Gegensatz zu Labortests meist eine geringere Sensitivität, so dass man im negativen Fall nicht hundertprozentig sicher sein kann. Bei positiven Ergebnissen haben Schnelltests die Funktion eines Vorscreenings, um dann mit einem guten Labortest bestätigt zu werden. Immerhin ist mit ELISA und eingeschränkt auch mit Schnelltests die Frage ob man infiziert wurde, leicht und kostengünstig zu beantworten. Die bald verfügbare Antikörper-Diagnostik wird definitiv helfen, die bereits stattgefundene Infektion mit SARS-CoV-2 nachzuweisen. Da derzeit alles dafür spricht, dass die durchgemachte Infektion eine schützende Immunität hinterlässt, wird der Antikörpertest zum Beispiel medizinischem Personal die für sie wichtige Information zu ihrem Immunstatus liefern.
Die Impfstoffentwicklung gegen SARS-CoV-2 nutzt – über die Lebend- und Totvakzinen hinausgehend – die modernen Möglichkeiten der Vakzine-Entwicklung aus Virusuntereinheiten, nachdem auch bei SARS-CoV-2 klar wurde, dass das Spike-Protein eine schützende Immunantwort basierend auf neutralisierenden Antikörpern und T-Zellen induziert. Die in der Entwicklung befindlichen Vakzinen beruhen im Wesentlichen auf der Herstellung virusähnlicher Partikel (virus-like particles, VLP), die das komplette bzw. Teile des Proteins S enthalten. Weitere Entwicklungen basieren auf der Expression von S-Protein über geeignete Vektoren oder auf der Nutzung von Boten-RNA (mRNA), die u.a. die Synthese von S-Protein in der Zelle vermitteln soll. Vorteil der gegen SARS und MERS bereits experimentell untersuchten Vakzine ist, dass bereits Daten über die Unschädlichkeit (d.h. möglichst wenige Nebenwirkungen) und über die Wirksamkeit in Tiermodellen (Mäuse, Affen und Dromedare) vorliegen. Bei jedem Impfstoff steht für eine Zulassung zunächst die Unschädlichkeit im Vordergrund.
Für die SARS-CoV-2 Infektion existiert bisher kein Tiermodell, so dass derzeit eine Impfstoff-Wirksamkeitsprüfung in einem Belastungsinfektionsmodell nicht möglich ist. Nachdem das pandemische SARS-CoV-2 so stark an den Menschen adaptiert ist, wäre die Prüfung von Immunantworten bei Versuchstieren nur eine entfernte Orientierungsmöglichkeit. Letztlich kann die Wirksamkeit einer SARS-CoV-2 Vakzine derzeit vor allem über den Nachweis neutralisierender Antikörper vorgenommen werden. Eine detaillierte immunologische Analyse, die Antikörper- und T-Zellen rekonvaleszenter und geimpfter Personengruppen miteinander vergleicht, wird für die Wirksamkeitsbeurteilung von Vakzinen hilfreich sein.
Die Expertise in der Immunologie hat hier also erhebliche Bedeutung und kann auch auf Erfahrungen der Veterinärmedizin mit Coronavirus-Infektionen und -Impfungen zurückgreifen.
Prof. Dr. Mathias Büttner und Prof. Dr. Gottfried Alber
Veterinärmedizinische Fakultät, Inst.für Immunologie/
Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum