Die während der COVID-19-Pandemie entwickelten Impfstoffe, insbesondere die auf mRNA- und Adenovirus-Basis, bleiben auch Jahre später ein Thema wissenschaftlicher Diskussionen. Während sich die Wissenschaft weitgehend einig ist, dass diese Impfstoffe eine lebenswichtige Rolle für Risikogruppen spielten, sorgen seltene, aber schwere Nebenwirkungen weiterhin für Debatten über die damaligen Impfentscheidungen.
Obwohl das Auftreten abnormaler Blutgerinnsel bei Geimpften ein seltenes Ereignis ist, machen die schwerwiegenden Komplikationen diese Nebenwirkung besonders besorgniserregend. Wissenschaftler haben versucht zu entschlüsseln, was diesen Effekt verursacht, und eine diese Woche veröffentlichte Studie liefert nun die lang gesuchte Antwort. Laut der im New England Journal of Medicine veröffentlichten Untersuchung müssen für das Auftreten der vakzin-induzierten immunthrombotischen Thrombozytopenie (VITT) zwei kritische Faktoren zusammenkommen: Bestimmte erbliche Antikörper-Genvarianten und eine einzige zufällige Mutation während der Immunantwort.
Das Immunsystem richtet sich gegen das falsche Ziel
Das Team zeigte, dass der Prozess mit einer Komponente des Adenovirus namens „Protein VII“ (pVII) beginnt. Dieses virale Protein ähnelt strukturell dem im menschlichen Blut vorkommenden Platelet Factor 4 (PF4), der eine Rolle bei der Blutgerinnung spielt. Normalerweise entwickelt das Immunsystem Antikörper gegen die durch den Impfstoff präsentierten Adenovirus-Proteine. Bei einigen Personen verläuft dieser Prozess jedoch anders.
Die Forscher stellten fest, dass VITT nur bei Personen auftritt, die bestimmte Antikörper-Genvarianten namens IGLV3-2102 oder IGLV3-2103 tragen. Diese Varianten kommen bei bis zu 60 % der Bevölkerung vor. Dennoch ist VITT extrem selten und tritt nur bei etwa einer von 200.000 geimpften Personen auf. Dies zeigt, dass eine genetische Veranlagung allein nicht ausreicht.
Der zweite und entscheidende Schritt ist eine einzelne Aminosäureänderung namens K31E. Diese Mutation, die während der Immunantwort zufällig in antikörperproduzierenden Zellen entstehen kann, verschiebt das Ziel des Antikörpers vom viralen pVII-Protein zum menschlichen PF4-Protein. Dadurch greift das Immunsystem fälschlicherweise ein eigenes Blutprotein an. Infolgedessen werden Blutplättchen aktiviert, die Gerinnungskaskade wird ausgelöst und es entsteht das VITT-Krankheitsbild, das durch gefährliche Blutgerinnsel und eine niedrige Thrombozytenzahl gekennzeichnet ist.
Laut Theodore Warkentin, einem der Autoren der Studie, zeigt diese Arbeit auf molekularer Ebene, wie eine normale Immunantwort in sehr seltenen Fällen „entgleisen“ kann. Es handelt sich also nicht um eine allgemeine Immunstörung, sondern um eine höchst außergewöhnliche Situation, in der eine genetische Veranlagung mit einer zufälligen Mutation zusammentrifft.
Mechanismus experimentell bestätigt
Das Team testete seine Ergebnisse auch an humanisierten Mausmodellen. Während Antikörper von VITT-Patienten bei den Mäusen Gerinnungen auslösten, zeigten „back-mutated“ Versionen ohne die K31E-Mutation diesen Effekt nicht. Dieses Ergebnis bestätigt eindrucksvoll, dass diese einzige Aminosäureänderung im Zentrum der Erkrankung steht.
Obwohl die betreffenden COVID-19-Impfstoffe nicht mehr weit verbreitet sind, werden adenovirale Plattformen weiterhin genutzt, etwa gegen Ebola oder in der Entwicklung von Impfstoffen gegen Grippe, Malaria und Tuberkulose. Da die neue Studie zeigt, dass das Problem direkt mit einer bestimmten Proteinkomponente des Adenovirus zusammenhängen könnte, besteht die Hoffnung, diese Komponente in Zukunft neu zu gestalten. So könnten die Vorteile der Adenovirus-Impfstoffe erhalten bleiben, während das Risiko dieser seltenen „Immunabweichung“ eliminiert wird.
Diese Erkenntnisse beseitigen weitgehend die wissenschaftliche Ungewissheit über die während der Pandemie intensiv diskutierten VITT-Fälle. Gleichzeitig erinnern sie daran, auf welch empfindlichen Gleichgewichten das Immunsystem basiert und dass bereits eine einzige Aminosäureänderung dramatische klinische Folgen haben kann.
