SARS-CoV-2-Mutationen entgehen den Killerzellen des Körpers
Im andauernden Kampf gegen das SARS-CoV-2-Virus spielen Antikörper eine bedeutende Rolle bei der Infektionsabwehr. Doch sie arbeiten nicht allein. Auch die T-Killerzellen spielen eine Hauptrolle: Sie finden und töten mit dem Virus infizierte Zellen. Eine neue Studie hat mit Unterstützung der EU-finanzierten Projekte EpigenomeProgramming (An experimental and bioinformatic toolbox for functional epigenomics and its application to epigenetically making and breaking a cancer cell) und CMIL (Crosstalk of Metabolism and Inflammation) gezeigt, dass SARS-CoV-2-Mutationen von diesen T-Killerzellen nicht mehr erkannt werden können. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Science Immunology“ veröffentlicht. Um herauszufinden, ob SARS-CoV-2-Mutationen die Immunantwort durch T-Killerzellen umgehen können, haben Forschende aus Österreich, Russland und der Schweiz eine Tiefensequenzierung 747 viraler Genome von Menschen mit COVID-19 durchgeführt. Dann untersuchten sie, ob Mutationen des Virus T-Zellen-Epitope verändern können – also die Bestandteile, die von T-Killerzellen erkannt werden und die eine Immunantwort auslösen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass viele Mutationen des SARS-CoV-2 dies tatsächlich tun können“, meint Mitautor Andreas Bergthaler vom CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in einem Artikel, der auf der Website „EurekAlert!“ veröffentlicht wurde. „Mit Hilfe bioinformatischer und biochemischer Untersuchungen sowie Laborexperimenten mit Blutkörperchen von Menschen mit COVID-19 konnten wir nachweisen, dass mutierte Viren in diesen Bereichen nicht mehr von T-Killerzellen erkannt wurden.“
Die Rolle von Epitopen und der T-Killerzelle
Die T-Killerzelle ist eine Art der Lymphozyten, der weißen Blutkörperchen. Diese CD8+-T-Zelle genannte zytotoxische Zelle kann infizierte Zellen aufgrund des viralen Proteins, oder Antigens, auf der Oberfläche erkennen und töten. Wenn ein Virus eine Zelle befällt, beginnt es, Antigene auszubilden. Einige der in diesem Prozess gebildeten Peptide werden durch MHC-Klasse-I-Moleküle an die Zelloberfläche getragen und den T-Zellen-Rezeptoren gezeigt. Diese Peptide, oder T-Zellen-Epitope, signalisieren, dass eine Zelle von einem Virus befallen ist, und ermöglichen es der T-Killerzelle so, sie zu töten.
Bedeutung für zukünftige Impfstoffentwicklung
Normalerweise gibt es mehrere Epitope, die T-Zellen erkennen können, sodass im Falle der Mutation eines Epitops andere den Befall durch einen Virus anzeigen können. Doch da die meisten der derzeitigen SARS-CoV-2-Impfstoffe nur auf eines der vielen viralen Proteine abzielen – das Spike-Protein – mindert dies die Anzahl der Epitope, die T-Zellen erkennen können. „Das Spike-Protein hat bei infizierten Personen im Schnitt eins bis sechs dieser T-Zellen-Epitope. Mutiert das Virus in einem dieser Bereiche, steigt das Risiko, dass T-Killerzellen infizierte Zellen nicht erkennen“, beobachtet Mitautor Johannes Huppa der Medizinischen Universität Wien im gleichen Artikel. „Dieses Wissen hilft bei der Entwicklung wirksamerer Impfstoffe mit der Möglichkeit, so viele T-Killerzellen wie möglich über verschiedene Epitope zu aktivieren. Das Ziel sind Impfstoffe, die neutralisierende Antikörper- und T-Killerzellantworten für möglichst weitreichenden Schutz auslösen“, so das Forschungsteam abschließend. Gastgeber der Projekte EpigenomeProgramming und CMIL ist das CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Beide Projekte enden 2021. Weitere Informationen: EpigenomeProgramming-Projektwebsite CMIL-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
EpigenomeProgramming, CMIL, T-Killerzelle, SARS-CoV-2, Mutation, Virus, Impfstoff, Epitop
