Bei einer zweimaligen Exposition gegenüber dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 erkrankten zwei Affen laut einer vorläufigen Studie kein zweites Mal an einer Infektion. Dies könnte eine gute Nachricht für Menschen sein, die historisch gesehen eine Immunantwort auf das Virus zeigen, die ihren Cousins von Primaten ähnelt - Experten sagen jedoch, dass es zu früh ist, dies mit Sicherheit zu sagen.
China, Japan und Südkorea haben Fälle gemeldet, in denen Menschen positiv auf das Coronavirus getestet wurden, sich erholten, aus der Pflege entlassen wurden und später ein zweites Mal positiv getestet wurden. Es gibt Hinweise darauf, dass das Virus nach der Genesung noch einige Wochen im Körper verbleiben kann. Daher kann es sein, dass diese Patienten noch positiv getestet, aber nicht erneut infiziert wurden, berichtete Live Science zuvor. Wir wissen jedoch noch sehr wenig darüber, wie das menschliche Immunsystem auf SARS-CoV-2 reagiert und ob diejenigen, die infiziert wurden, eine dauerhafte Immunität entwickeln.
Die neue Forschung an Affen kann, obwohl vorläufig, dazu beitragen, diese Fragen zu beantworten.
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Die kleine Studie, die am 14. März in der Preprint-Datenbank medRxiv veröffentlicht wurde, wurde nicht von Experten begutachtet. Darüber hinaus umfasste die kleine Studie nur vier Rhesusaffen, von denen zwei zweimal dem Virus ausgesetzt waren. Alle vier Affen schienen jedoch anfällig für COVID-19 zu sein, die durch SARS-CoV-2 verursachte Krankheit, entwickelten ähnliche Symptome wie Menschen und erzeugten als Reaktion auf das Virus spezifische Antikörper.
"Laut unserer aktuellen Studie können die von den infizierten Affen produzierten Antikörper den Affen vor der erneuten Exposition gegenüber dem Virus schützen", sagte der leitende Autor Dr. Chuan Qin, Direktor des Instituts für Labortierwissenschaften an der Chinesischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften Live Science in einer E-Mail.
Obwohl interessant, sollten diese frühen Ergebnisse "mit einem Körnchen Salz" aufgenommen werden, sagte Dr. Courtney Gidengil, leitende Politikforscherin bei der RAND Corporation und Associate Doctor in Pediatrics in der Abteilung für Infektionskrankheiten am Boston Children's Hospital nicht an der Studie beteiligt, sagte Live Science in einer E-Mail. Angesichts der begrenzten Daten sowohl von Menschen als auch von Affen sei unklar, ob Patienten, die scheinbar "rezidiviert" waren, sich nicht von ihrer ursprünglichen Krankheit erholt hatten oder zu wenig Antikörper erzeugten, um die Krankheit abzuwehren, wenn sie ein zweites Mal exponiert wurden, fügte sie hinzu.
"Obwohl die Ergebnisse beruhigend erscheinen, wenn es den Affen gut geht, denke ich nicht, dass wir dies angesichts der geringen Stichprobengröße mit Sicherheit für den Menschen verallgemeinern können", sagte Gidengil.
Affenimmunität
Nachdem Chuans Team die anekdotischen Berichte über eine sogenannte Reinfektion beim Menschen gehört hatte, wollte es herausfinden, ob Rhesusaffen zweimal hintereinander mit COVID-19 infiziert werden könnten.
Das Team führte SARS-CoV-2 in die Kehlen von vier erwachsenen Makaken ein und überwachte die Symptome und Vitalfunktionen der Tiere genau. Das Team sammelte Tupferproben aus den Nasen, Kehlen und Anus der Tiere, um die sich ändernde Konzentration des Virus im gesamten Körper zu verfolgen. Das Team euthanasierte und nahm sieben Tage nach der Infektion Gewebeproben von einem Affen, um die Viruslast in verschiedenen Organen zu analysieren.
Das Team machte auch Röntgenaufnahmen der Brust der Affen, um nach Gewebeschäden und Anzeichen einer Lungenentzündung zu suchen. Das Team identifizierte auch Antikörper im Blut der Affen.
Die "Virusinfektion und Pathologie im Affenmodell sind denen von Patienten sehr ähnlich, aber Affenmodelle zeigten keine schweren Symptome des Todes des Patienten", sagte Chuan. Die Makaken zeigten einen verminderten Appetit, eine erhöhte Atemfrequenz und entwickelten etwa eine Woche nach der Infektion eine leichte bis mittelschwere Lungenentzündung. Die Viruskonzentrationen in Nase und Rachen erreichten etwa drei Tage nach der Infektion ihren Höhepunkt und nahmen dann ab. Die Analkonzentrationen erreichten ebenfalls etwa drei Tage nach der Infektion ihren Höhepunkt und fielen bis zum 14. Tag auf nicht nachweisbare Werte.
Blutproben zeigten, dass die Affen kurz nach der Infektion Antikörper entwickelten, die gegen SARS-CoV-2 gerichtet waren, wobei am 14. Tag signifikante Konzentrationen im Blut auftraten und 21 und 28 Tage nach der Infektion erhöht blieben. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Affen negativ auf das Virus getestet, ihre Symptome waren abgeklungen, ihre Vitalfunktionen stabilisierten sich und ihre Röntgenbilder in der Brust schienen normal zu sein, sodass das Team sie als vollständig genesen ansah.
Zu diesem Zeitpunkt versuchten sie ein zweites Mal, zwei der Affen zu infizieren. Aber die Infektion dauerte nicht.
Von den Affen entnommene Tupferproben enthielten nach erneuter Exposition keine nachweisbaren Konzentrationen des Virus und blieben 14 Tage lang klar. Das Team nahm fünf Tage nach der erneuten Exposition Gewebeproben von einem der beiden Affen und stellte weder Gewebeschäden durch das Virus noch erhöhte Viruslasten fest.
"In diesen Hauptgeweben wurde keine Viruslast festgestellt, nachdem der Affe erneut der gleichen Virusdosis ausgesetzt worden war", sagte Chuan. "Wir glauben also, dass das Coronavirus im Körper nicht lange überlebt hat."
Was könnte das für den Menschen bedeuten?
Die Ergebnisse legen nahe, dass die Exposition gegenüber SARS-CoV-2 Rhesusaffen vor einer nachfolgenden Infektion schützen kann und dass die Affen bei der Entwicklung von Impfstoffen und Behandlungen nützlich sein könnten. "Aufgrund der ähnlichen Immunantwort von Menschen sind Modelle besser in der Lage, Impfstoffe zu bewerten als andere Tiere ", sagte Chuan.
Aber kann uns die kleine Studie etwas über die Immunität des Menschen gegen das Virus sagen?
"Die große Einschränkung dieser Studie ... ist, dass es sich wirklich um eine kurzfristige Wiederaufforderungsstudie handelt", was bedeutet, dass die Affen kurz nach der Genesung von der ersten Infektion mit dem Virus "erneut herausgefordert" wurden, sagte Dr. Dean Winslow, Professor für Krankenhausmedizin an der Universität Stanford University Medical Center, spezialisiert auf Infektionskrankheiten.
Winslow sagte, dass dies zwar ein solider erster Schritt zum Verständnis der Immunantwort auf dieses Virus ist, die Studie jedoch in einer größeren Gruppe von Primaten wiederholt werden sollte und die zweite Exposition weiter von der ersten entfernt erfolgen sollte. Nur dann können wir sehen, ob und wie die Immunität über längere Zeiträume bestehen bleibt und wie sich dies auf die klinischen Daten bezieht, die wir von menschlichen Patienten sammeln, sagte Winslow gegenüber Live Science.
Darüber hinaus könnten zukünftige Studien untersuchen, wie die Erzeugung spezifischer Antikörper mit der Immunität gegen SARS-CoV-2 korreliert. Verschiedene Antikörper haften an verschiedenen Teilen der Außenhülle eines Virus. So können verschiedene Antikörpertypen mehr oder weniger Immunität gegen ein bestimmtes Virus gewähren. Es wäre wertvoll, täglich Proben von einem infizierten Tier zu entnehmen, die Anzahl und Vielfalt der Antikörper im Laufe der Zeit zu ermitteln und zu bestimmen, auf welche viralen Strukturen diese Antikörper abzielen, sagte Winslow. Diese Daten könnten Aufschluss darüber geben, wie und ob verschiedene Antikörper eine dauerhafte Immunität erzeugen.
Allerdings würden Sie nicht erwarten, diese Ergebnisse aus einer kurzen Studie mit nur vier Affen zu sehen, fügte Winslow hinzu.
"Dies war eine sehr schöne erste Pilotstudie", sagte er. "Aber die Grenzen sind, was sie sind."
