Infektion mit Erkältungs-Coronaviren kann breite Kreuzimmunität gegen SARS-CoV-2-Proteine auslösen

Forschende des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf haben kreuzreaktive Immunantworten auf ein – neben dem Spike-Protein – weiteres SARS-CoV-2-Protein nachgewiesen. Sowohl in Blutproben von COVID-Erkrankten als auch von Personen, die nie mit SARS-CoV-2 infiziert waren, fand das Forschungsteam eine breite Reaktion der T Zellen des Immunsystems auf die SARS-CoV-2 RNA-abhängige RNA Polymerase. Die T Zellen der nie mit SARS-CoV-2 infizierten Personen entstanden vermutlich durch eine frühere Infektion mit anderen Erkältungs-Coronaviren und kreuzreagierten in den Tests mit der SARS-COV-2-Polymerase.

Die Reaktion der T Zellen des Immunsystems spielt eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von COVID-19 sowie hinsichtlich des Krankheitsverlaufs bei einer Infektion. Die Immunreaktion wurde bislang vor allem für das Spike-Protein von SARS-CoV-2 untersucht, da es die Grundlage für Impfungen mit einem mRNA-Wirkstoff bildet.

SARS-CoV-2 ist ein RNA-Virus mit einem großen Genom, das für mindestens 29 Proteine kodiert, darunter Strukturproteine (einschließlich des Spike-Proteins) sowie akzessorische und nicht-strukturelle Proteine. Frühere Studien hatten gezeigt, dass die Exposition des Immunsystems gegenüber Strukturproteinen eine virusspezifische Reaktion von CD4+ T Zellen auslösen kann. Dabei hatte das Team um den DZIF-Wissenschaftler Prof. Julian Schulze zur Wiesch vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf die Antwort der CD4+ T Zellen auf das strukturelle SARS-CoV-2-Spike-Protein untersucht.

In einer neuen Studie verglich das Team nun die spezifische T Zell-Antwort auf die RNA-abhängige RNA-Polymerase von SARS-CoV-2 – ein nicht-strukturelles Protein – in Blutproben von COVID-19-Patient:innen und von Personen, die nie an COVID erkrankt waren, einschließlich Proben aus der Zeit vor der Pandemie. In allen Proben wiesen die Forschenden eine breite T Zell-Reaktion des Immunsystems nach. Die T Zellen, die in den Proben von Personen gefunden wurden, die nie mit SARS-CoV-2 in Kontakt kamen, entstanden daher vermutlich als Reaktion auf eine frühere Infektion mit anderen Erkältungs-Coronaviren und reagierten in den Tests mit dem SARS-CoV-2-Poymerase-Protein.

Darüber hinaus verglichen die Wissenschaftler:innen die potenzielle spezifische Kreuzreaktivität der SARS-CoV-2-RNA-abhängige RNA-Polymerase mit der anderer Proteine verwandter Erkältungscoronaviren, um weitere Erkenntnisse über SARS-CoV-2-spezifische T Zell-Reaktionen zu gewinnen.

„Diese Daten belegen erneut, wie komplex die Immunantwort des Körpers auf SARS-CoV-2 ist und welch ein langer Weg noch vor uns liegt, um diese vollständig zu verstehen. Weitere Forschungen können nun auf dieser Veröffentlichung aufbauen und intensiver die Interaktion zwischen verschiedenen Atemwegsviren untersuchen“, sagt der Erstautor der Studie, Tim Westphal.

Die in der Fachzeitschrift Frontiers in Immunology veröffentlichten Forschungsergebnisse können helfen, die Entwicklung von Impfstoffen und Therapien gegen Corona- und andere Atemwegsviren voranzutreiben, resümieren die Autor:innen.

Originalpublikation:

Evidence for broad cross-reactivity of the SARS-CoV-2 NSP12-directed CD4+ T-cell response with pre-primed responses directed against common cold coronaviruses,
Frontiers in Immunology, 2023, DOI: 10.3389/fimmu.2023.1182504