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Emerging Coronavirus Variants May Pose Challenges to Vaccines

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Der stetige Drumbeat von Berichten über neue Varianten des Coronavirus – zuerst in Großbritannien, dann in Südafrika, Brasilien und den Vereinigten Staaten – hat eine neue Sorge aufgeworfen: Werden Impfstoffe vor diesen veränderten Versionen des Virus schützen?

Die Antwort lautet bisher Ja, sagten mehrere Experten in Interviews. Zwei kleine neue Studien, die am Dienstagabend online gestellt wurden, deuten jedoch darauf hin, dass einige Varianten das Immunsystem unerwartet herausfordern können, selbst bei denen, die geimpft wurden – eine Entwicklung, mit der die meisten Wissenschaftler seit Monaten oder Jahren nicht gerechnet hatten.

Die Ergebnisse stammen aus Laborexperimenten mit Blutproben von Patientengruppen und nicht aus Beobachtungen der Ausbreitung des Virus in der realen Welt. Die Studien wurden noch nicht von Experten begutachtet.

Experten, die die Papiere überprüften, waren sich jedoch einig, dass die Ergebnisse zwei störende Möglichkeiten aufwerfen. Menschen, die leichte Infektionen mit dem Coronavirus überlebt haben, sind möglicherweise immer noch anfällig für Infektionen mit einer neuen Variante. und besorgniserregender ist, dass die Impfstoffe gegen die Varianten möglicherweise weniger wirksam sind.

Bestehende Impfstoffe verhindern weiterhin schwere Krankheiten, und die Menschen sollten sie weiterhin erhalten, sagte Dr. Michel Nussenzweig, Immunologe an der Rockefeller University in New York, der eine der Studien leitete: „Wenn es Ihr Ziel ist, Menschen aus dem Krankenhaus herauszuhalten, dann wird das gut funktionieren. “

Aber die Impfstoffe dürfen nicht verhindern, dass Menschen leicht oder asymptomatisch mit den Varianten infiziert werden, sagte er. “Sie wissen möglicherweise nicht einmal, dass sie infiziert waren”, fügte Dr. Nussenzweig hinzu. Wenn der Infizierte das Virus weiterhin auf andere übertragen kann, die nicht immunisiert sind, fordert er weiterhin Leben.

Die Impfstoffe stimulieren den Körper, um Antikörper gegen das Coronavirus zu produzieren. Wissenschaftler hatten erwartet, dass das Virus im Laufe der Zeit Mutationen erhalten könnte, die es ihm ermöglichen, diesen Antikörpern auszuweichen – sogenannte Fluchtmutationen. Einige Studien hatten sogar vorhergesagt, welche Mutationen für das Virus am vorteilhaftesten wären.

Die Wissenschaftler hatten jedoch gehofft, dass die neuen Impfstoffe jahrelang wirksam bleiben würden, da das Coronavirus nur langsam neue Abwehrkräfte gegen sie entwickeln würde. Jetzt befürchten einige Forscher, dass die unkontrollierte Ausbreitung dem Virus nahezu uneingeschränkte Möglichkeiten gegeben hat, sich neu zu erfinden, und möglicherweise das Auftreten von Fluchtmutationen beschleunigt hat.

Die am Dienstagabend veröffentlichten Studien zeigen, dass die in Südafrika identifizierte Variante weniger anfällig für Antikörper ist, die durch natürliche Infektionen und durch Impfstoffe von Pfizer-BioNTech und Moderna erzeugt werden.

Weder die südafrikanische Variante noch ein ähnliches mutiertes Virus in Brasilien wurden in den USA bisher nachgewiesen. (Die ansteckendere Variante, die in Großbritannien aufgetaucht ist, enthält diese Mutationen nicht und scheint anfällig für Impfstoffe zu sein.)

Die Befürchtungen, dass die Impfstoffe gegen neue Varianten machtlos sein könnten, verstärkten sich auf einer wissenschaftlichen Konferenz, die am Samstag online stattfand, als südafrikanische Wissenschaftler berichteten, dass in Labortests Serumproben von 21 einer Gruppe von 44 Covid-19-Überlebenden die darin zirkulierende Variante nicht zerstörten dieses Land.

Die gegen die Variante erfolgreichen Proben wurden Patienten entnommen, die ins Krankenhaus eingeliefert worden waren. Diese Patienten hatten höhere Blutspiegel an sogenannten neutralisierenden Antikörpern – die Untergruppe der Antikörper, die zur Entwaffnung des Virus und zur Verhinderung einer Infektion benötigt werden – als diejenigen, die nur leicht krank waren.

Die Ergebnisse “deuten stark darauf hin, dass mehrere Mutationen, die wir in der südafrikanischen Variante sehen, einen signifikanten Einfluss auf die Neutralisationsempfindlichkeit dieses Virus haben werden”, sagte Penny Moore, Virologin am Nationalen Institut für übertragbare Krankheiten im Süden Afrika, das die Studie leitete.

Die zweite Studie brachte bessere Nachrichten, zumindest über Impfstoffe.

In dieser Studie testeten Dr. Nussenzweig und seine Kollegen Proben von 14 Personen, die den Moderna-Impfstoff erhalten hatten, und sechs Personen, die den Pfizer-BioNTech-Impfstoff erhalten hatten.

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Wenn ich in den USA lebe, wann kann ich den Impfstoff bekommen?

Während die genaue Reihenfolge der Impfstoffempfänger von Staat zu Staat unterschiedlich sein kann, werden die meisten Ärzte und Bewohner von Langzeitpflegeeinrichtungen an erster Stelle stehen. Wenn Sie verstehen möchten, wie diese Entscheidung getroffen wird, hilft dieser Artikel.

Wann kann ich nach der Impfung wieder zum normalen Leben zurückkehren?

Das Leben wird erst wieder normal, wenn die Gesellschaft als Ganzes ausreichend Schutz gegen das Coronavirus erhält. Sobald die Länder einen Impfstoff zugelassen haben, können sie in den ersten Monaten höchstens einige Prozent ihrer Bürger impfen. Die nicht geimpfte Mehrheit bleibt weiterhin anfällig für Infektionen. Eine wachsende Anzahl von Coronavirus-Impfstoffen zeigt einen robusten Schutz vor Krankheit. Es ist aber auch möglich, dass Menschen das Virus verbreiten, ohne zu wissen, dass sie infiziert sind, weil sie nur leichte oder gar keine Symptome haben. Wissenschaftler wissen noch nicht, ob die Impfstoffe auch die Übertragung des Coronavirus blockieren. Selbst geimpfte Menschen müssen vorerst Masken tragen, Menschenmassen in Innenräumen meiden und so weiter. Sobald genügend Menschen geimpft sind, wird es für das Coronavirus sehr schwierig, gefährdete Personen zu finden, die infiziert werden können. Je nachdem, wie schnell wir als Gesellschaft dieses Ziel erreichen, könnte sich das Leben im Herbst 2021 einem normalen Zustand nähern.

Muss ich nach der Impfung noch eine Maske tragen?

Ja, aber nicht für immer. Die beiden Impfstoffe, die möglicherweise in diesem Monat zugelassen werden, schützen die Menschen eindeutig vor einer Krankheit mit Covid-19. Die klinischen Studien, die diese Ergebnisse lieferten, waren jedoch nicht darauf ausgelegt, festzustellen, ob geimpfte Personen das Coronavirus noch verbreiten können, ohne Symptome zu entwickeln. Das bleibt eine Möglichkeit. Wir wissen, dass Menschen, die von Natur aus mit dem Coronavirus infiziert sind, es verbreiten können, ohne Husten oder andere Symptome zu haben. Die Forscher werden diese Frage bei der Einführung der Impfstoffe intensiv untersuchen. In der Zwischenzeit müssen sich selbst geimpfte Menschen als mögliche Spreizer vorstellen.

Wird es wehtun? Was sind die Nebenwirkungen?

Der Impfstoff gegen Pfizer und BioNTech wird wie andere typische Impfstoffe als Schuss in den Arm abgegeben. Die Injektion unterscheidet sich nicht von denen, die Sie zuvor erhalten haben. Zehntausende Menschen haben die Impfstoffe bereits erhalten, und keiner von ihnen hat ernsthafte gesundheitliche Probleme gemeldet. Einige von ihnen haben jedoch kurzlebige Beschwerden verspürt, darunter Schmerzen und grippeähnliche Symptome, die normalerweise einen Tag anhalten. Es ist möglich, dass die Leute planen müssen, nach dem zweiten Schuss einen Tag frei zu nehmen oder zur Schule zu gehen. Obwohl diese Erfahrungen nicht angenehm sind, sind sie ein gutes Zeichen: Sie sind das Ergebnis der Begegnung Ihres eigenen Immunsystems mit dem Impfstoff und einer starken Reaktion, die eine dauerhafte Immunität gewährleistet.

Werden mRNA-Impfstoffe meine Gene verändern?

Nein. Die Impfstoffe von Moderna und Pfizer verwenden ein genetisches Molekül, um das Immunsystem zu stärken. Dieses als mRNA bekannte Molekül wird schließlich vom Körper zerstört. Die mRNA ist in einer öligen Blase verpackt, die mit einer Zelle verschmelzen kann, so dass das Molekül hineinrutschen kann. Die Zelle verwendet die mRNA, um Proteine ​​aus dem Coronavirus herzustellen, die das Immunsystem stimulieren können. Zu jedem Zeitpunkt kann jede unserer Zellen Hunderttausende von mRNA-Molekülen enthalten, die sie produzieren, um eigene Proteine ​​herzustellen. Sobald diese Proteine ​​hergestellt sind, zerkleinern unsere Zellen die mRNA mit speziellen Enzymen. Die mRNA-Moleküle, die unsere Zellen herstellen, können nur wenige Minuten überleben. Die mRNA in Impfstoffen ist so konstruiert, dass sie den Enzymen der Zelle etwas länger standhält, sodass die Zellen zusätzliche Virusproteine ​​bilden und eine stärkere Immunantwort auslösen können. Die mRNA kann jedoch höchstens einige Tage halten, bevor sie zerstört wird.

Die Forscher sahen eine leichte Abnahme der Antikörperaktivität gegen manipulierte Viren mit drei der Schlüsselmutationen in der in Südafrika identifizierten Variante. Dieses Ergebnis war signifikant, “weil es bei nahezu jedem getesteten Individuum zu sehen ist”, sagte Dr. Nussenzweig. Trotzdem ist es “nicht etwas, worüber wir schrecklich ausgeflippt sein sollten.”

Bei den meisten Menschen führt eine Infektion mit dem Coronavirus zu einer starken Immunantwort; Die Impfstoffe scheinen eine noch stärkere Reaktion hervorzurufen. Zumindest zwei Dosen der Impfstoffe von Pfizer und Moderna produzieren neutralisierende Antikörper in Mengen, die höher sind als diejenigen, die durch natürliche Infektion erworben wurden.

Selbst wenn die Wirksamkeit der Antikörper verzehnfacht würde, wären die Impfstoffe gegen das Virus immer noch recht wirksam, sagte Jesse Bloom, Evolutionsbiologe am Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle.

Während neutralisierende Antikörper für die Verhinderung einer Infektion unerlässlich sind, führen die Impfstoffe – und die natürliche Infektion – auch zur Produktion von Tausenden anderer Arten von Antikörpern, ganz zu schweigen von verschiedenen Immunzellen, die ein Gedächtnis des Virus behalten und zum Handeln angeregt werden können, wenn die Körper trifft es wieder.

Selbst wenn sie mit Varianten konfrontiert werden, können diese anderen Komponenten des Immunsystems ausreichen, um schwere Krankheiten zu verhindern, sagte Florian Krammer, Immunologe an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai in New York. In klinischen Studien schützten die Impfstoffe Menschen bereits nach einer Dosis vor Krankheiten, wenn der Gehalt an neutralisierenden Antikörpern niedrig oder nicht nachweisbar war.

Impfstoffversuche, die in Südafrika von Novavax und Johnson & Johnson durchgeführt werden, werden realistischere Daten darüber liefern, wie sich die Impfstoffe gegen die dortige neue Variante verhalten. Diese Ergebnisse werden in den nächsten Wochen erwartet.

Alle Viren mutieren, und es ist keine Überraschung, dass einige dieser Mutationen die körpereigene Immunabwehr umgehen, sagten Experten. Jeder neue Wirt bietet einem Virus neue Möglichkeiten, Mutationen anzuhäufen und zu testen, indem die Sequenz der RNA-Buchstaben in seinem genetischen Code leicht durcheinander gebracht wird.

“Die Schönheit, die Eleganz, die Entwicklung und die Pracht eines Virus besteht darin, dass es jedes Mal, wenn es eine Person infiziert, diesen Sequenzraum erforscht”, sagte Paul Duprex, Direktor des Zentrums für Impfstoffforschung an der Universität von Pittsburgh.

Einige Mutationen verbessern das Original nicht und verschwinden. Andere erhöhen die Kraft des Erregers, indem sie ihn – wie die erstmals in Großbritannien identifizierte Variante – ansteckender oder weniger anfällig für Immunität machen.

Die Mutationen in der in Südafrika zirkulierenden Variante B.1.351 sind unabhängig voneinander mehr als einmal und insgesamt aufgetreten, was darauf hindeutet, dass sie gemeinsam zum Nutzen des Virus wirken.

Die Schlüsselmutation namens E484K, und zwei seiner Begleiter verändern die Form eines Teils des Virus, der für die Immunerkennung entscheidend ist, was es für Antikörper schwierig macht, sich an das Virus zu binden. Das Trio tauchte in mehreren Laborstudien auf, in denen versucht wurde, vorherzusagen, welche Mutationen für das Virus vorteilhaft sein würden.

“Ich denke, wir müssen Mutationen genau überwachen und nach solchen Dingen Ausschau halten, die in bestimmten Teilen der Welt dominant werden könnten”, sagte Akiko Iwasaki, Immunologe an der Yale University.

Großbritannien entdeckte die ansteckendere Variante, die dort zirkuliert, weil es mehr Virusproben sequenziert als jede andere Nation. Die Vereinigten Staaten bleiben weit zurück: Sie haben bisher etwa 71.000 Proben sequenziert, ein winziger Teil der Millionen, die im Land infiziert sind. Die Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten planen jedoch, mit staatlichen und lokalen Gesundheitslabors zusammenzuarbeiten, um bis zu 6.000 Proben pro Woche zu sequenzieren, sagten Wissenschaftler der Agentur am Freitag.

Es wird wichtig sein, Reisen – und den Import von Varianten – aus anderen Ländern zu begrenzen, bis ein Großteil der Bevölkerung geimpft ist, sagte John Moore, Virologe bei Weill Cornell Medicine in New York.

“Selbst wenn sie bereits hier sind, ist es umso wahrscheinlicher, dass es zu einem Super-Spreader-Ereignis kommt, je öfter sie wieder eingeführt werden”, sagte Dr. Moore. (Präsident Biden plant, die bestehenden Reisebeschränkungen für alle beizubehalten, die kürzlich nach Europa und Brasilien gereist sind.)

Die mRNA-Technologie, auf die sich die Impfstoffe von Pfizer und Moderna stützen, kann innerhalb weniger Wochen geändert werden und ist weitaus einfacher als das Verfahren zur Herstellung von Grippeimpfstoffen. Es wäre jedoch ratsam, sich jetzt auf diese Möglichkeit vorzubereiten und nicht nur die technischen Aspekte der Aktualisierung der Impfstoffe, sondern auch die Prüfung, Zulassung und Einführung dieser Impfstoffe zu überdenken, so Experten.

Der beste Weg sei jedoch, die Entstehung neuer Mutationen und Varianten insgesamt zu verhindern.

“Stellen Sie sich vor, Sie müssen die ganze Zeit so aufholen – das ist nicht wünschenswert”, sagte Dr. Iwasaki. “Wenn wir die Ausbreitung so schnell wie möglich stoppen können, während der Impfstoff sehr effektiv ist, ist das der beste Weg.”

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