Der EG.5-Stamm von SARS-CoV-2, bekannt als Eris, verbreitet sich seit Mai 2023 auf der ganzen Welt und wurde Anfang August von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als „besorgniserregende Variante“ eingestuft. Allerdings sind die Gründe für die zunehmende Verbreitung von „Eris“ noch unklar.
Der Stamm SARS-CoV-2EG.5.1 hat einen Vorteil darin, neutralisierenden Antikörpern auszuweichen. Bei einer Impfung oder Infektion produziert unser Immunsystem Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Spike-Protein und verhindert so, dass das Virus in die Zellen eindringt und sich dort vermehrt. Im Gegenzug mutiert das Virus und verringert die Fähigkeit dieser Antikörper, effektiv an sein Spike-Protein zu binden.
Wissenschaftler des Deutschen Primatenzentrums – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen haben nun die Merkmale der Erythian-Linie EG.5.1 untersucht.
Die Forscher fanden heraus, dass EG.5.1 nicht ansteckender war als sein Vorgänger, was bedeutete, dass es Wirtszellen nicht effizienter infizieren konnte. Allerdings ist EG.5.1 besser in der Lage, neutralisierenden Antikörpern zu entgehen als andere derzeit zirkulierende SARS-CoV-2-Substämme, was ihm einen Vorteil bei der Infektion von Personen verschafft, die geimpft wurden oder deren Immunsystem nach der Infektion neutralisierende Antikörper produziert.
Die Situation ist eine deutliche Verbesserung nach Jahren der Pandemie, die durch sich verändernde Virusvarianten zu mehreren Infektionswellen und entsprechenden Krankenhauseinweisungen geführt hat. Außerhalb der kalten und nassen Jahreszeiten kommt es nicht mehr zu großen Infektionswellen. Dieser Erfolg ist vor allem auf die schnelle Entwicklung von Impfstoffen zurückzuführen.
Viele Menschen wurden bereits gegen SARS-CoV-2 geimpft. Durch Auffrischungsimpfungen mit modifizierten Impfstoffen (d. h. Auffrischungsimpfungen) und die Infektion geimpfter Personen mit derzeit zirkulierenden Virusvarianten wird unser Immunsystem weiter auf den Umgang mit neu auftretenden Virusvarianten trainiert.
Virusvarianten: Mutationen des Spike-Proteins können neutralisierenden Antikörpern „entkommen“ und die Infektiosität erhöhen
Ein Teil des Immunschutzes beruht auf neutralisierenden Antikörpern, die von Zellen des Immunsystems nach einer Impfung oder Infektion produziert werden. Neutralisierende Antikörper heften sich an das Spike-Protein von SARS-CoV-2 und verhindern, dass das Virus in unsere Zellen eindringt. Dieser Mechanismus wird auch als Neutralisation bezeichnet.
Allerdings gibt es auch mit neutralisierenden Antikörpern keine Garantie für einen hundertprozentigen Schutz vor einer SARS-CoV-2-Infektion, da sich SARS-CoV-2 dennoch verändern kann. Dies hat zur Entstehung mutierter Viren geführt, die die Fähigkeit erwerben können, neutralisierenden Antikörpern teilweise auszuweichen.
Dieser Prozess, auch Antikörper-Escape genannt, basiert auf Mutationen im Spike-Protein, die dazu führen, dass neutralisierende Antikörper nicht mehr daran binden können.
„Darüber hinaus können Mutationen die Übertragbarkeit von SARS-CoV-2-Varianten erhöhen, indem sie die Bindung des Spike-Proteins an den zellulären Rezeptor ACE2 verbessern“, sagte Markus Hoffmann, der leitende Wissenschaftler der Studie.
Spike-Proteinmutationen in der Eris-Unterlinie EG.5.1 verbessern die Fähigkeit, neutralisierenden Antikörpern auszuweichen
Seit Mai 2023 ist der SARS-CoV-2-Substamm EG.5 (einschließlich seines Nachkommen EG.5.1) in vielen Ländern auf dem Vormarsch. Das von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als „besorgniserregende Variante“ eingestufte Virus ist auch als „Eris“ bekannt, benannt nach der griechischen Göttin des Chaos und der Zwietracht. Obwohl der Name gefährlich klingt, gibt es derzeit keine Hinweise darauf, dass eine Infektion mit EG.5 und EG.5.1 eine schwerere Erkrankung verursacht.
Die Gründe für die zunehmende Verbreitung von EG.5 und EG.5.1 sind jedoch unklar. Die Eris-Unterlinie EG.5.1 wurde von einem Forscherteam untersucht, das sich aus Wissenschaftlern des Deutschen Primatenzentrums – Leibniz-Institut für Primatenforschung in Göttingen, der Medizinischen Hochschule Hannover und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg zusammensetzt. Markus Hoffmann sagte: „Wir haben Hinweise darauf gefunden, dass eine erhöhte Ausweichfähigkeit von Antikörpern wahrscheinlich für die erhöhte Übertragbarkeit der Eris-Pille verantwortlich ist.“
„Wir haben die Effizienz getestet, mit der der Eris-Substamm EG.5.1 in Wirtszellen gelangt und wie effizient er durch Antikörper im Blut von nicht mit SARS-CoV-2 infizierten und mit SARS-CoV-2 infizierten Impflingen neutralisiert wird. Dabei haben wir festgestellt, dass EG.5.1 im Vergleich zu anderen derzeit zirkulierenden SARS-CoV-2-Stämmen keinen Vorteil bei der Infektion von Wirtszellen hat.“
Infektionsbiologe Dr. Markus Hoffmann (links) und Professor Stefan Pöhlmann, Leiter der Gruppe Infektionsbiologie am Deutschen Primatenzentrum (DPZ)-Leibniz-Institut für Primatenforschung. Bildnachweis: KarinTilch
Zhang Lu, der Erstautor der Studie, erklärte: „Weitere Untersuchungen ergaben jedoch, dass EG.5.1 weniger wirksam bei der Neutralisierung durch Antikörper im Blut von geimpften Personen oder von geimpften und infizierten Personen war. Aus Sicherheitsgründen wurde für das Experiment ein im Labor hergestelltes Virus ohne Replikationsfähigkeit, also ein Pseudovirus, verwendet.“
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Ausbreitung von EG.5 und seinen Unterstämmen hauptsächlich auf dem Entweichen von Antikörpern beruht und nicht auf einer Erhöhung der Fähigkeit, Wirtszellen zu infizieren. Allerdings ist die Zunahme des Entweichens von Antikörpern bescheiden und reicht keineswegs aus, um die Immunität, die wir durch Impfung oder frühere Infektion aufgebaut haben, vollständig zu zerstören“, kommentierte Markus Hoffmann die Ergebnisse.
Modifizierte Impfstoffe auf Basis des SARS-CoV-2-Stamms XBB.1.5 sollen auch gegen EG.5 und seine Unterstämme wirksam sein
In diesem Herbst werden neue und verbesserte SARS-CoV-2/COVID-19-Impfstoffe verfügbar sein, die auf der weit verbreiteten XBB.1.5-Linie von SARS-CoV-2 basieren. Nun stellt sich die Frage: Sind diese Impfstoffe auch gegen EG.5 und seine Unterstämme wirksam?
„Da Eris ein Nachkomme der eng verwandten XBB.1.9-Linie ist und die verschiedenen XBB-Sublinien nur geringfügige Unterschiede aufweisen, kann davon ausgegangen werden, dass der neu modifizierte Impfstoff auch gegen EG.5 und seine Sublinien wirksam sein wird.“ Stefan Pöhlmann, Leiter der Arbeitsgruppe Infektionsbiologie am Leibniz-Institut für Primatenforschung am Deutschen Primatenzentrum, fasst zusammen: „Wir empfehlen daher die Grund- und Auffrischimpfung insbesondere für Hochrisikogruppen und deren enge Kontaktpersonen.“