Meldung

SARS-CoV-2 Beta variant infection elicits potent lineage-specific and cross-reactive antibodies.

Reincke SM*, Yuan M*, Kornau HC*, Corman VM*, van Hoof S, Sánchez-Sendin E, Ramberger M, Yu W, Hua Y, Tien H, Schmidt ML, Schwarz T, Jeworowski LM, Brandl SE, Rasmussen HF, Homeyer MA, Stöffler L, Barner M, Kunkel D, Huo S, Horler J, von Wardenburg N, Kroidl I, Eser TM, Wieser A, Geldmacher C, Hoelscher M, Gänzer H, Weiss G, Schmitz D, Drosten C, Prüss H**, Wilson IA**, Kreye J**.
Science. 2022 Jan 25:eabm5835. doi: 10.1126/science.abm5835. Online ahead of print.
PMID: 35076281;
* equal contribution, ** equal contribution

Der Schutz gegen SARS-CoV-2 durch neutralisierende Antikörper nach Infektion oder Impfung kann durch das Aufkommen neuer Virusvarianten immer wieder abfallen. Sogenannte Variants of Concern sind dabei zum einen durch erhöhte Übertragbarkeit oder Virulenz gekennzeichnet,zum anderen können sie resistent gegenüber schützenden Antikörpern im Blut von Geimpften und Genesenen werden. Ähnlich wie die aktuell dominierende Omikron-Variante zeigt die Beta-Variante mit ihren drei Schlüsselmutationen in der Rezeptor-Bindungsdomäne (RBD) eine ausgeprägte Neutralisationsresistenz, was auf deutliche Unterschiede in der Antigenität hindeutet. Um den zugrundeliegenden Mechanismus auf der Ebene einzelner monoklonaler Antikörper zu entschlüsseln, untersuchten wir das Blut von 40 mit dem Beta-Virus Infizierten aus Deutschland und Österreich.

Etwa die Hälfte der RBD-Antikörper dieser Patienten binden die Beta-Variante, aber nicht das Wildtypvirus. Überraschenderweise konnten genetisch und strukturell eng verwandte Beta-spezifische Antikörper aus unterschiedlichen Patienten isoliert werden. Solche Antikörper bilden somit eine eigene Antikörperklasse, die selektiv nur bestimmteVarianten-Mutationen erkennen. Andere Beta-spezifische Antikörper entstehen aus geringfügigen Anpassungen der Antikörperstruktur bereits bekannter Wildtyp-Hauptantikörperklassen. Zusätzlich zeigten wir, dass nach Beta-Infektion kreuzreaktive RBD-Antikörper entstehen, die sowohl das Wildtypvirus, als auch die Varianten Alpha, Gamma und Delta binden. Einige dieser kreuzreaktiven Antikörper ähneln genetisch bereits bekannten Wildtyp-Antikörpern und binden das Virus auf die gleiche Art, wie wir durch strukturbiologischen Untersuchungen zeigen konnten. Bemerkenswert war zudem, dass sowohl einige der Beta-spezifischen als auch der kreuzreaktiven Antikörper die neue Omikron-Variante erkennen.

Das bisherige Verständnis der Antikörperantwort auf SARS-CoV-2 basierte vor allem auf Daten von Wildtyp-Immunisierungen. Unsere Ergebnisse erweitern diese nun und liefern Erkenntnisse, die für das Design der nächsten Generation von Impfstoffen und Antikörper-basierten Therapeutika hilfreich sein können.

Dr. med. S. Momsen Reincke ist Assistenzarzt der Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie der Charité sowie Postdoc in der Forschungsgruppe „Autoimmune Enzephalopathien“. Er wird vom Clinician Scientist Programm des Berlin Institute of Health (BIH) gefördert.

Dr. rer. nat. Hans-Christian Kornau ist Postdoc in der Forschungsgruppe „Netzwerk-Dysfunktion“ (Prof. Dr. Dietmar Schmitz) am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) Berlin.

Prof. Dr. med. Harald Prüß ist Oberarzt der Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie der Charité und leitet die Forschungsgruppe „Autoimmune Enzephalopathien“ am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) Berlin.

Dr. med. Jakob Kreye ist Assistenzarzt der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Neurologie der Charité sowie Postdoc in der Forschungsgruppe „Autoimmune Enzephalopathien“. Er wird vom Junior Clinician Scientist Programm des Berlin Institute of Health (BIH) gefördert.

Die Veröffentlichung des Monats wird jeden Monat von den Direktoren des CSB aus den Veröffentlichungen des CSB und der Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie der Charité ausgewählt.