Um einen für den Infektionsschutz ausreichenden Antikörperspiegel gegen das Spike-Protein der Omikron-Varianten des SARS-Coronavirus-2 zu erlangen, war die Grundimmunisierung mit zwei mRNA-Impfdosen nicht ausreichend. Denn erst dritte und vierte COVID-19-Impfungen führen zu hohen Antikörperspiegeln und einem erhöhten Schutz vor COVID-19 durch Omikron-Virusinfektion.
Wenig war im Frühjahr 2022 über den Zusatznutzen einer dritten und vierten Impfung mit dem mRNA-Impfstoff Comirnaty (BioNTech/Pfizer) zum Schutz vor COVID-19 infolge einer Infektion mit Omikron-Varianten des SARS-Coronavirus-2 (CoV-2) bekannt – an Omikron-Varianten angepasste Impfstoffe gab es zu diesem Zeitpunkt noch nicht, die Omikronvarianten BA.1 und BA.2 zirkulierten aber zu diesem Zeitpunkt. Das im Impfstoff Comirnaty kodierte Spike-Protein war das der Ursprungsvariante des SARS-CoV-2.
Forschende des Paul-Ehrlich-Instituts und der Main-Kinzig-Kliniken untersuchten die durch Comirnaty-Impfungen erzielte Antikörperantwort gegenüber verschiedenen SARS-CoV-2-Varianten im zeitlichen Verlauf. Dabei ermittelten sie den Anstieg der Blutspiegel (Titer) der Antikörper nach Auffrischimpfung(en) und die Abnahme der Titer gegenüber SARS-CoV-2-Varianten mit der Zeit nach der Impfung. Zusätzlich zum Nachweis bindender und neutralisierender Antikörpertiter wurde auch die Veränderung der Affinität – also die Stabilität – der Antikörperbindung an das Spike-Protein verschiedener Virusvarianten im Zeitverlauf untersucht.
Zwei Impfungen mit dem mRNA-Impfstoff Comirnaty führten nicht zur adäquaten Bildung neutralisierender Antikörper gegen die seit Januar 2022 dominierenden Omikron-Untervarianten BA.1 und BA.2. Eine erste Auffrischungsimpfung (Booster) erhöhte dagegen die Spiegel von IgG- und IgA-Antikörpern, die gegen die Rezeptorbindungsdomäne der Virusvariante Omikron gerichtet sind, sowie deren Virus-neutralisierende Kapazität.
Fünf bis sechs Monate nach der dritten Impfung wurden jedoch in 36 Prozent der untersuchten Seren keine Omikron-neutralisierenden Antikörper mehr detektiert. Dagegen konnten alle Seren die im Jahr 2021 dominierende Delta-Variante noch effizient neutralisieren.
Eine zweite Auffrischimpfung mit Comirnaty (insgesamt vierte Impfung) sorgte erneut für einen deutlichen Anstieg Omikron-, Delta- und Wuhan-neutralisierender Antikörper, die dann aber wie zuvor wieder abfielen.
Beim Vergleich der verschiedenen Impfstrategien bei der Grundimmunisierung (homologe Impfung mit ausschließlich Comirnaty oder Kombination Vaxzevria (AstraZeneca) und Comirnaty) zeigte sich kein Unterschied im Hinblick auf die Breite der Immunantwort nach Booster-Impfung.
Unsere Studienergebnisse weisen auf die Bedeutung der COVID-19-Auffrischimpfungen für einen hohen Spiegel breit neutralisierender Antikörper gegen verschiedene SARS-CoV-2-Varianten hin.
Prof. Dr. Eberhard Hildt (Leiter der Abteilung Virologie des Paul-Ehrlich-Instituts)
Hein S, Mhedhbi I, Zahn T, Sabino C, Benz NI, Husria Y, Renelt PM, Braun F, Oberle D, Maier TJ, Hildt C, Hildt E (2022): Quantitative and Qualitative Difference in Antibody Response against Omicron and Ancestral SARS‐CoV‐2 after Third and Fourth Vaccination.
Vaccines (Basel) 10: 796.