Das Bundesministerium für Gesundheit hat im Mai 2020 eine kooperative Si-M-Studie der Charité, der TU Berlin, des MPI für Molekulare Genetik und des RKI mit 2,3 Millionen Euro bewilligt. Dabei handelt es sich um eine Fast-Track Kohortenstudien zur COVID-19 Pandemie.

Hintergrund

Das Auftreten des neuen Coronavirus SARS-CoV-2 stellt aufgrund der schnellen Verbreitung und des vor allem in der älteren Bevölkerung gehäuften schwerwiegenden Krankheitsverlaufs eine weltweite Bedrohung dar.

Die klinischen Manifestationen der Corona-Virus-Krankheit 2019 (COVID-19) variieren stark und reichen von asymptomatischen Infektionen bis hin zu akutem Atemversagen und Tod. Die zugrunde liegenden physiologischen Bedingungen und Mechanismen für diese hohe Variabilität sind jedoch noch nicht bekannt.

COVID-19 führt bei gesunden Kindern und jungen Erwachsenen meist zu einem asymptomatischen oder milden Krankheitsverlauf. Lebensbedrohliche Formen von COVID-19 können sich jedoch bei älteren Menschen und insbesondere bei Vorliegen bestimmter früherer Krankheiten entwickeln. Bisher gibt es allerdings keine Möglichkeit, den Verlauf einer SARS-CoV-2-Infektion vorherzusagen.

SARS-CoV-2 gehört zur Familie der Coronaviren, zu denen auch die Viren SARS-CoV und MERS-CoV gehören, die schwere Lungenerkrankungen verursachten und seit 2012 für die SARS-Pandemie 2002/2003 und die MERS-Erkrankungen verantwortlich waren. Diese Virusfamilie jedoch auch umfasst endemische Coronaviren wie HCoV-HKU1, HCoV-NL63, HCoV-OC43 und HCoV-229E, die weltweit verbreitet sind und für bis zu 30% aller Erkältungen verantwortlich sind. SARS-CoV-2 ist vor allem eng mit SARS-CoV verwandt, weist aber auch Homologien in seinen Strukturproteinen mit den häufig vorkommenden (= endemischen) Erkältungs-Coronaviren auf.

In einer gemeinsamen Studie Charité, der TU Berlin und des MPI für Molekulare Genetik, konnte gezeigt werden, dass bis zu 40% der gesunden SARS-CoV-2-naiven Personen durch SARS-CoV-2-reaktive T-Zellen gekennzeichnet sind (Braun et al., Nature 2020).

Ob diese „Hintergrundimmunität“ (wie sie derzeit in der wissenschaftlichen Community diskutiert wird) Schutz in Bezug auf eine SARS-CoV-2-Infektion bietet und wahrscheinlich für den asymptomatischen oder milden Verlauf der COVID-19-Krankheit verantwortlich ist, ist nicht bekannt.

Fragestellungen

Wie verbreitet ist die bestehende Immunität gegen endemische Coronaviren, die üblicherweise „normale“ Erkältungen auslösen, in unterschiedlichen Bevölkerungsgruppen?

Für die Studie arbeiten wir unter Anderem eng mit Trägern von Gemeinschaftseinrichten, wie Kindertagesstätten, Schulen und Kinderarztpraxen zusammen, da das Personal überdurchschnittlich häufig mit den endemischen Coronaviren in der „Erkältungszeit“ in Kontakt gerät. Wir wollen feststellen, ob diese Proband*innen  SARS-CoV-2-reaktive T-Zellen in ihrem Blut aufweisen, obwohl sie nicht mit SARS-CoV-2 infiziert sind oder waren.

Beeinflusst eine durch frühere Infektion mit einem dieser bekannten Erkältungs-Coronaviren aufgebaute zelluläre Immunität das Infektionsgeschehen mit SARS-CoV-2 und den COVID-19-Verlauf?

Für Risikogruppen, also Menschen hohen Alters und/oder mit Vorerkrankungen, stellen SARS-CoV-2 Infektionen eine hohe Gefahr dar. Ad hoc werden im Rahmen der CCC möglichst viele Bewohner*innen und Personal von Alters- und Pflegeheimen in Bezug auf Quantität und Qualität einer SARS-CoV-2-spezifischen Kreuz-Reaktivität analysiert. Es ist esssentiell zu wissen, ob sie unter Umständen, wenn SARS-CoV-2-spezifischen Kreuz-Reaktivitäten vorliegen, mehr geschützt sind.
 

Kann retrospektiv in COVID-19 Genesenen die Schwere der Krankheitsverläufe mit einer vor der Krankheit erworbenen „Hintergrundimmunität“ korrelliert werden?

Zur Beantwortung dieser Frage müssen die COVID-19 genesenen Patient*innen mit jeweils unterschiedlichen Krankheitsverläufen auf ihre Immunsignatur untersucht werden, die Aufschluss auf über den Zustand vor erlangter SARS-CoV-2 Infektion gibt. Weiterhin könnten die Ergebnisse Aufschluss darüber geben, welche SARS-CoV-2 Immunantworten unter Umständen nicht protektiv sind.

COVID-19 Genesene gesucht

Für die Studie suchen die Wissenschaftler*innen aktuell COVID-19-Genesene, die bereit sind, eine Blutprobe abzugeben.

Patient*innen, die nachweislich zu den COVID-19-Genesenen gehören und Interesse haben, bei der Studie mitzuwirken, werden gebeten, die Forscher*innen per E-Mail oder telefonisch zu kontaktieren.  Auch Patient*innen, die in den letzten Jahren nachweislich mit Infektionen mit Erkältungs-Coronaviren wie z. B. 229E, OC43, NL63 oder HKU1 betroffen waren, können sich melden.

Die Studienärztin ist telefonisch montags bis freitags zwischen 10 und 17 Uhr unter der                      Tel: +49 (0) 30 – 314 279 12 oder per E-Mail (studie@si-m.org) zu erreichen.

Bedeutung

Die Antworten auf diese Forschungsfragen haben das Potenzial, die Screening-Verfahren zur Identifizierung von Personen mit hohem Risiko für einen schweren COVID-19-Krankheitsverlauf schon vor der Infektion, aber auch im Falle einer bereits erfolgten Infektion, letztlich feiner abzustimmen, so dass diese Patienten genauer überwacht und angemessen behandelt werden können. Auf der anderen Seite könnte Personal, das erhöhten Infektionsrisiken ausgesetzt ist, unter definiteren Risiken arbeiten. Eine Identifizierung von unter Umständen in der gesunden Bevölkerung bereits vorhandener Immunität gegenüber SARS-CoV-2 und die genaue Charakterisierung immundominanter Epitope kann darüber hinaus für die schnelle Entwicklung sicherer und hochwirksamer Impfstrategien essentiell sein.

Weiterführende Informationen

Braun, J., Loyal, L., Frentsch, M. et al. SARS-CoV-2-reactive T cells in healthy donors and patients with COVID-19. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2598-9

„Vergangene Erkältungen könnten vor einem schweren Verlauf schützen“, Zeit online vom 16. Juni 2020 https://www.zeit.de/wissen/gesundheit/2020-06/coronavirus-kreuzimmunitaet-immunsystem-t-zellen-schnupfenviren-forschung

„Coronavirus: Gibt es Kreuzimmunität in der Bevölkerung?“ https://www.tu.berlin/ueber-die-tu-berlin/profil/pressemitteilungen-nachrichten/2020/august/coronavirus-kreuzimmunitaet/

Das CCC-Team

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