Immuntherapie mit
SARS-CoV-2-spezifischen
T-Zellen bei Patienten nach Stammzelltransplantation

Die durch das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 hervorgerufene Erkrankung COVID-19 verursacht aktuell eine Pandemie mit Millionen Erkrankten. Vor allem ältere und vorerkrankte Menschen sind einer hohen Gefahr durch dieses Virus ausgesetzt und versterben häufig an der dadurch verursachten Lungenentzündung. Unser Immunsystem spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz vor derartigen Virusinfektionen und bei ihrer Bekämpfung. Daher sind insbesondere Krebspatienten nach Stammzelltransplantation, die nur über ein stark geschwächtes Immunsystem verfügen, durch SARS-CoV-2 bedroht. Wie diese vulnerable Patientengruppe mithilfe einer neuen Immuntherapie vor COVID-19 geschützt werden kann, wollen Forscher am Universitätsklinikum Erlangen jetzt herausfinden.

Ihre Ansprechpartnerin

Henrike Boden

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit & Stiftungskommunikation Förderantragswesen

Telefon: +49 89 544187-0
E-Mail: boden@sanst.de

Dr. rer. nat. Michael Aigner
Prof. rer. nat. Michael Aigner, Universitätsklinikum Erlangen
© Michael Aigner

 

Unser Immunsystem spielt eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung und Elimination von viralen Infektionen. Spezialisierte Abwehrzellen, die Antikörper bilden (B-Zellen) sowie infizierte Zellen direkt erkennen (T-Zellen), sind dabei die wichtigsten Arten von Immunzellen. Patienten mit Leukämien oder Lymphomen, bei denen eine Stammzelltransplantation durchgeführt wurde, haben über Monate hinweg ein massiv eingeschränktes Immunsystem. Dies macht sie besonders anfällig für virale Infektionen.

Im Verlauf der SARS-CoV-2-Pandemie ist zu erwarten, dass diese Virusinfektion ein erhebliches Problem für transplantierte Patienten darstellen wird. Auch wenn durch Impfungen oder Infektionen eine Herdenimmunität eintritt, ist zu erwarten, dass SARS-CoV-2 über Jahre hinaus Personen infizieren und möglicherweise ein saisonales Wiederauftreten, wie beispielsweise die Grippe, zeigen wird. Derzeit ist ebenfalls noch unklar, ob das Durchlaufen einer Infektion oder die Impfung zur Ausbildung einer dauerhaften, schützenden Immunität führt.

Für die 2002 herrschende Epidemie durch SARS-CoV-1 konnte gezeigt werden, dass eine Antikörper-Immunantwort nach überstandener Infektion zwar schützt, aber nur von sehr kurzfristiger Dauer ist, wohingegen sogenannte Gedächtnis-T-Zellen bis zu sechs Jahre nach Infektion nachzuweisen waren. Daher könnte eine T-Zellbasierte Immunantwort einen längerfristigen Schutz vermitteln als die Antikörperantworten. Die Behandlung mit SARS-CoV-2-spezifischen T-Zellen als Schutz für immungeschwächte Patienten nach Stammzelltransplantation könnte hier eine Möglichkeit darstellen, diese besonders gefährdeten Patienten zu schützen.

In einem von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Projekt analysiert das Team von Dr. rer. nat. Michael Aigner, PD Dr. med. Anita Kremer und Dr. rer. nat. Simon Völkl am Universitätsklinikum Erlangen daher jetzt die Immunreaktionen von Patienten, die an COVID-19 erkrankt sind, mit besonderem Augenmerk auf die T-Zell-Antworten. Zum einen werden aus dem Blut von wieder gesundeten Stammzellspendern nach COVID-19-Erkrankung die SARS-CoV-2 erkennenden T-Zellen identifiziert und gezielt vermehrt.

So können den Stammzellempfängern bereits Immunzellen zur Verfügung gestellt werden, die in der Lage sind, eine
SARS-CoV-2-Infektion zu bekämpfen. In einem weiteren Schritt werden aus dem Blut von Patienten mit überstandener Infektion bestimmte Rezeptoren identifiziert, die Virusbestandteile erkennen können. Diese werden im Anschluss isoliert, und es wird versucht, sie auf die T-Zellen von Stammzellspendern zu übertragen.

Die Produktion dieser im Labor hergestellten T-Zellen ist besonders aufwendig und muss unter sehr strengen hygienischen Bedingungen in steriler Umgebung in Reinräumen erfolgen. An der Medizinischen Klinik 5 – Hämatologie und Internistische Onkologie des Universitätsklinikums Erlangen wurde ein Verfahren entwickelt, das es erlaubt, Immunzellen, die andere Viren erkennen, z.B. das Zytomegalievirus (CMV) oder das Epstein-Barr-Virus (EBV), zu isolieren und zu vermehren. Mit diesen Zellen wurden bereits im Rahmen einer klinischen Prüfung Patienten erfolgreich behandelt.

Die Erlanger Forscher hoffen nun, auf Grundlage der erhobenen Daten das bestehende Verfahren für die Behandlung bzw. Verhinderung der Ausbildung einer SARS-CoV-2-Infektion auf stammzelltransplantierte Patienten übertragen zu können, um diese besonders vulnerable Patientengruppe so künftig besser zu schützen.

Schematische Darstellung der Herstellung virusspezifischer T-Zellen. Natürliche Immunreaktion (oben): In der natürlichen Infektionssituation dringt ein Virus in eine Körperzelle ein und lässt dort neue Virusbausteine herstellen. Diese werden dem Immunsystem an der Zelloberfläche „präsentiert“, worauf T-Zellen die infizierte Zelle erkennen können, sich daraufhin vermehren und so eine Immunreaktion auslösen. Künstlich herbeigeführte Immunreaktion (unten): Durch künstlich hergestellte Virusbausteine („Peptide“), die in einer Lösung von außen auf Körperzellen gegeben werden und dann an diese binden, wird ebenso eine Immunreaktion ausgelöst, jedoch ohne dass eine vorherige Infektion stattgefunden hat. 
© Michael Aigner

 

 

Erfahren Sie mehr über unsere ausgewählten Förderprojekte.