Langzeitschutz gegen SARS-CoV-2
Edgar Meinl und sein Team zeigen, dass SARS-CoV-2-erkennende Gedächtnis-B-Zellen auch nach Verlust von spezifischen Antikörpern im Blut zirkulieren.
Im dritten Jahr der COVID-19-Pandemie ist eine der zentralen Fragen weiterhin, ob und wie nach einer durchgemachten Infektion oder einer Impfung ein dauerhafter Immunschutz erreicht werden kann.
Prinzipiell kann das adaptive Immunsystem vor einer erneuten Infektion oder Erkrankung durch denselben Krankheitserreger schützen. Auf dieser Fähigkeit beruht auch die Wirkung von Impfungen. Die Abwehrreaktion erfordert dabei das Zusammenspiel von T-Zellen, B-Zellen und Antikörpern, die von B-Zellen produziert werden. Für die Entwicklung von „hochaffinen“ (hochwirksamen) Antikörpern ist die Reifung der B-Zellen in sogenannten Keimzentren in lymphatischen Organen wie den Lymphknoten und der Milz entscheidend. Dabei verlassen zwei Typen von B-Zellen die Keimzentren, Antikörper-produzierende Plasmazellen und Gedächtnis-B-Zellen.
Während einige COVID-19-Patienten auch noch 6-9 Monate nach der Infektion Antikörper im Blut haben, verlieren andere ihre spezifischen Antikörper. Die Forschungsgruppe von Edgar Meinl am Biomedizinischen Centrum konnte nun zeigen, dass nach einer Infektion mit SARS-CoV-2 Gedächtnis-B-Zellen im Blut verbleiben, auch wenn keine Antikörper mehr nachweisbar sind. Um diese Gedächtnis-B-Zellen zu untersuchen, hat die Gruppe B-Zellen aus dem Blut wurden in Zellkultur zu Antikörper-produzierenden Zellen differenziert und die produzierten Antikörper wurden weiter analysiert. Es wurden Blutzellen von insgesamt 17 bereits genesenen COVID-19-Patienten untersucht, bei fünf von ihnen waren im Blut 5-8 Monate nach der Infektion bereits keine spezifischen Antikörper mehr nachweisbar.
Dabei fanden Edgar Meinl und sein Team bei allen Patienten SARS-CoV-2-spezifische Gedächtnis-B-Zellen, die Antikörper vom Typ Immunglobulin-G (IgG) produzierten, bei 11 der 17 Patienten außerdem solche, die Antikörper vom Typ Immunglobulin-A (IgA) produzierten. Diese Antikörper blockierten die Bindung der viralen Rezeptor-Bindungsdomäne an den zellulären Rezeptor ACE-2 und hatten in Zellkultur neutralisierende Wirkungen gegen infektiöse Viren, wie in Kooperation mit Prof. Oliver Keppler vom Max von Pettenkofer-Institut, Virologie der LMU, gezeigt wurde.
Die Arbeit zeigt somit, dass funktionelle SARS-CoV-2-spezifische Gedächtnis-B-Zellen nach einer COVID-19-Infektion über lange Zeit im Blut nachweisbar sind. Das ist von entscheidender Bedeutung für die Frage der Langzeit-Immunität, da sich Gedächtnis-B-Zellen bei erneuter Infektion (oder bei Infektion nach einer Impfung) sehr schnell zu Antikörper-produzierenden Zellen differenzieren und auch weiterentwickeln können, um Virus-Varianten besser zu binden. Die Ergebnisse von Edgar Meinls Team zeigen außerdem, dass zum Nachweis einer durchgemachten Infektion die Untersuchung von Gedächtnis-B-Zellen in Zellkultur besser geeignet sein kann als die Analyse von Antikörpern im Blut, da diese Zellen im Gegensatz zu den Antikörpern über längere Zeit erhalten bleiben.
Publikation: Winklmeier et al.: Persistence of functional memory B cells recognizing SARS-CoV-2 variants despite loss of specific IgG, iScience 2022