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Impfdurchbrüche: Sind die neuartigen mRNA-Impfstoffe nicht mehr so gut?

  • Geimpfte sind gegen die Delta-Variante des Coronavirus weniger gut geschützt als gegen andere Mutanten.
  • Vieles spricht dafür, dass den Durchbruchsinfektionen normale immunologische Prozesse zugrunde liegen.
  • Bestimmte Gruppen profitieren von Drittimpfungen.
Frederik Jötten
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Immer mehr Studien zeigen: Mit der Delta-Variante von Sars-CoV-2 können sich Geimpfte leichter anstecken als mit bisherigen Mutanten. Zuletzt legte ein Preprint aus Portugal nahe, dass die Wahrscheinlichkeit, sich mit Delta anzustecken, etwa doppelt so hoch für Geimpfte war, als sich mit Alpha zu infizieren. In Israel wurde die Effektivität des mRNA-Impfstoffs von Biontech/Pfizer für Juni nur noch mit 64 Prozent angegeben. Danach kursierten sogar 39 Prozent für den Juli – das bedeutet: 64 beziehungsweise 39 Prozent besser waren Geimpfte vor einer Ansteckung mit Sars-CoV-2 geschützt als Nichtgeimpfte.

„Das wird in Deutschland genauso kommen“, sagt Andreas Radbruch, Seniorprofessor für Experimentelle Rheumatologie an der Charité-Universitätsmedizin und wissenschaftlicher Direktor des Leibniz Instituts Deutsches Rheuma-Forschungszentrum (DRFZ) in Berlin. „Das Wiederholen der Botschaft, dass Durchbruchsinfektionen selten sind, schießt uns ins Bein“, sagt Michael Mina, Professor für Epidemiologie und Immunologie an der Harvard Medical School. „Sie sind nicht selten, und die Öffentlichkeit sieht das.“

Sind die neuartigen mRNA-Impfstoffe vielleicht doch nicht so gut, wie anfangs vermutet wurde? Oder nicht mehr so gut?

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Antikörperspiegel sinkt zwei Wochen nach Impfung kontinuierlich

Vieles spricht dafür, dass den Durchbruchsinfektionen normale immunologische Prozesse zugrunde liegen. „Die mRNA-Impfstoffe sind sehr effektiv, kurzfristig Ansteckungen und langfristig schwere Covid-19-Verläufe zu verhindern“, sagt Andreas Radbruch. In der Immunologie unterscheidet man zwischen protektiver und reaktiver Immunantwort. Zwei Wochen nach einer Infektion oder Impfung sind die Antikörperspiegel im Blut und auf den Schleimhäuten hoch – der Körper ist völlig gegen eine neuerliche Infektion mit dem gleichen Erreger geschützt.

Danach sinken die Antikörperspiegel kontinuierlich. „Ein halbes Jahr nach der Impfung ist die Antikörperkonzentration auf 20 Prozent des Maximalwertes gesunken – das ist normal nach einer Infektion oder Impfung“, sagt Radbruch. „Das Immunsystem arbeitet ressourcenschonend – es kann ja sein, dass man nur einmal im Leben mit einem Erreger konfrontiert wird, und es wäre unmöglich, für alle Erreger eine so große Zahl von Antikörpern vorzuhalten, dass man vor jeglichem Infekt komplett geschützt wäre.“

Langlebige Plasma­gedächtniszellen bei Genesenen entdeckt

Radbruch entdeckte mit Kollegen 1997, dass es stabile Plasmagedächtniszellen im Knochenmark gibt, die sehr lange leben. „Das sind regelrecht Proteinfabriken, die pro Sekunde mehrere Tausend Antikörper produzieren“, sagt er. 10 bis 20 Prozent der ursprünglich als antikörper­produzierende Zellen gebildeten Zellen werden zu solchen Gedächtniszellen. Dadurch schaffen sie es, 10 bis 20 Prozent des ursprünglichen maximalen Antikörper-Levels über lange Zeit aufrechtzuerhalten. Eine Studie, veröffentlicht im Mai in „Nature“, fand tatsächlich langlebige Plasmagedächtniszellen im Knochenmark von Sars-CoV-2-Genesenen – und zwar in etwa gleicher Menge, wie sie auch nach Impfungen gegen Diphterie und Tetanus dort vorliegen.

Durch die beständige Antikörperproduktion im Knochenmark ist der Körper nicht mehr wehrlos gegen eine Reinfektion. „Aber wenn man eine hohe Dosis Virus abbekommt, kann man sich trotzdem infizieren“, sagt Radbruch. Diese Sichtweise passt zu dem Befund, dass die Durchbruchinfektionen insbesondere mit Aufkommen der Delta-Variante zugenommen haben – sie ruft eine etwa 1000-fach höhere Viruslast hervor als vorherige Virusstämme.

Gedächtniszellen bewirken reaktive Immunantwort

Aber der Körper ist trotzdem nach einer Impfung oder einer Infektion mit Sars-Cov-2 weitaus besser gewappnet gegen eine neuerliche Covid-19 Infektion – und zwar wegen der sogenannten reaktiven Immunantwort. Dieses kann ausgelöst werden durch Gedächtniszellen, die im Blut patrouillieren oder in den Schleimhäuten sitzen. Bei Kontakt mit ihrem spezifischen Antigen werfen sie die Antikörper­produktion schnell wieder an. Das ist wohl einer der Gründe, warum Durchbruchinfektionen meist schnell eingedämmt werden und dann mild verlaufen.

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Wichtig für die Antikörperantwort sind B-Gedächtniszellen – sie werden bei Kontakt mit dem Antigen zu den Antikörper­fabriken, den Plasmazellen. Außerdem werden T-Helfer-Gedächtniszellen benötigt, die, sobald sie selbst stimuliert werden, erst eine effiziente Aktivierung der B-Zellen möglich machen.

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Eine aktuelles Preprint der Pennsylvania State University zeigt nun für mRNA-Impfstoffe von Moderna und Biontech/Pfizer: Auch wenn die Antikörperkonzentration mit der Zeit abnimmt, steigt die Zahl der B-Gedächtniszellen und der T-Helfergedächtniszellen. „Diese Zellen binden alle Varianten inklusive Delta sogar besser als B-Gedächtniszellen, die nach mildem Covid-19 gebildet werden“, twitterte Erstautor Rishi Goel. „Unsere Ergebnisse suggerieren, dass mRNA-Vakzine eine langanhaltende, vielfältige Gedächtnisreaktion hervorrufen.“

Reinfektion können bei Geimpften sogar von Vorteil sein

Das sieht auch Andreas Radbruch so: „Ich erwarte durch die mRNA-Impfstoffe eine Jahrzehnte lang anhaltende Immunität“, sagt der Immunologe. „Wenn Geimpfte oder Genesene eine hohe Dosis Virus abbekommen, können sie sich noch mal anstecken, werden aber nur milde oder gar symptomlos erkranken.“ Das sei bei anderen Impfungen genauso. „Ich wette, wenn man bei einem Masern-Ausbruch unter Ungeimpften in deren Umfeld PCR-Tests machen würde, würde man auch milde und asymptomatische Masern-Infektionen bei Geimpften entdecken“, sagt Radbruch.

Für die Geimpften könnten Ansteckungen mit Sars-Cov-2 sogar von Vorteil sein. „So lange die Immunisierung noch nicht zu lange her ist, ist die Reinfektion eigentlich gut“, sagt Christian Münz, Professor für virale Immunbiologie an der Uni Zürich. „Sie verläuft in der Regel sehr mild und sie ist ein natürlicher Boost für die Abwehr, so dass man wieder eine Zeit Ruhe hat vor der nächsten Ansteckung.“

Sind Drittimpfungen also unnötig?

Eine neue Erhebung unter 4,5 Millionen Israelis veranschaulicht, welche Gruppe von Menschen von diesen profitieren könnten. Das Preprint aus Israel zeigt, dass der Schutz vor schwerer Erkrankung tatsächlich abnimmt, je länger die Impfung vergangen ist. Bei den Menschen über 60 Jahre sinkt die Rate – von einem schwer Erkrankten unter 10.000 wenn die Impfung erst drei Monate vergangen war, auf drei Erkrankte wenn die Impfung sechs Monate vergangenen war.

„Angesichts des massiv erhöhten Risikos der Ältesten, fällt dieser Unterschied ins Gewicht“, kommentierte Leif Eric Sander, Professor für Infektionsimmunologie und Impfstoffforschung am Berliner Universitätsklinikum Charité auf Twitter. „Aus meiner Sicht ein Argument für Boosterimpfung dieser Gruppe.“

Ältere oder immunsupprimierte Menschen zeigen schwächere Antikörperantwort

Der Grund für den abnehmenden Schutz gegen schwere Verläufe ist wahrscheinlich die Alterung des Immunsystems. Denn ältere oder immunsupprimierte Menschen reagieren schon zu Beginn mit einer schwächeren Antikörperantwort. „Wenn bei diesen Menschen dann die Antikörper­spiegel weiter abfallen, sind auch schwerere Verläufe wieder möglich“, sagt Münz. Auch der zweite Arm des Immunsystems ist bei Älteren schwächer. Ausgerechnet die naiven T-Zellen, die durch Konfrontation mit dem Impfstoff zu Sars-Cov-2-spezifischen zytotoxischen T-Zellen geprägt werden können, nehmen mit dem Alter stark ab.

Zwar zeigt die israelische Studie auch, dass das Risiko vor schweren Covid-19-Verläufen für doppelt Geimpfte auch nach einem halben Jahr nach der zweiten Injektion noch um fast 90 Prozent verringert ist, verglichen mit Ungeimpften. Dennoch sprechen sich viele Immunologen für die dritte Impfung für Ältere aus. „Wir haben in der Pandemie sehr viel getan, um die Älteren zu schützen“, meint Christian Münz. „Daher empfiehlt es sich, diese einfache Maßnahme der dritten Impfung für diese Risikogruppe ins Auge zu fassen.“

„Und gefährdete Gruppen wurden ja sehr früh geimpft – dagegen können Menschen, die im Juni, Juli, vielleicht noch Mai die erste Dosis bekommen haben und dann die zweite eben einen Monat später, vermutlich relativ beruhigt in den Winter gehen.“ Die Experten und Expertinnen haben dabei keine Sicherheitsbedenken. „Gerade bei den Älteren ist die mRNA-Impfung sehr gut verträglich“, sagt Leif-Eric Sander. In Israel zeichnet sich ab, dass die dritte Impfung bei den Älteren, die seit einigen Wochen verabreicht wird, das Risiko für Infektion mit Sars-Cov-2 und schweren Covid-19 Verlauf signifikant verringert – jeweils etwa um das Zehnfache.

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