Neues Verfahren: T-Zellen zur Abwehr von COVID-19
Angesichts Millionen COVID-19-Erkrankter und der sich derzeit aufbauenden vierten Pandemie-Welle ist es wichtig, mehr über die T-Zellen herauszufinden, die das Virus bekämpfen. Um gegen SARS-CoV-2 geschützt zu sein bzw. keinen schweren Krankheitsverlauf zu erleiden, sind T-Zellen ungeheuer wichtig. „Uns interessierte vor allem, wie viele dieser spezifischen T-Zellen es im Körper der Erkrankten gibt, welche Qualität sie haben, um auf die Krankheitserreger zu reagieren, und wie langlebig sie sind“, sagt Dr. Kilian Schober vom Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene der Technischen Universität München (TUM).
Gut zu wissen: Was steckt hinter den T-Zellen?
T-Zellen spielen eine wichtige Rolle im menschlichen Immunsystem. Die Blutzellen, die zur Gruppe der Lymphozyten gehören, entstehen im Knochenmark. Von dort wandern sie über die Blutbahnen in die Thymusdrüse im Brustbein. Hier bilden sie Rezeptoren auf ihrer Oberfläche aus, mit denen sie körperfremde Strukturen erkennen und bekämpfen. Außerdem kurbeln die T-Zellen die Bildung von B-Zellen an, die Antikörper gegen Viren produzieren. Virus-spezifische Immunantworten von T-Zellen lassen sich noch monate- oder jahrelang im Blut nachweisen.
T-Zellen identifizieren, die auf SARS-CoV-2 reagieren
Ein Forscherteam der TUM, des Helmholtz Zentrums München und der Ludwig-Maximilians-Universität München gelang es, eine neue Methode zu entwickeln, mit der T-Zell-Rezeptoren – die auf SARS-CoV-2 reagieren – gefunden werden können. Das Team entnahm Blutproben von schwer an COVID-19 Erkrankten und teilte diese in zwei Pools. Einer der beiden Pools wurde mit dem Virus-Antigen stimuliert. „So konnten wir die T-Zellen identifizieren, die auf das Virus anspringen und einen genauen Phänotyp charakterisieren“, sagt Dr. Herbert Schiller, Forschungsgruppenleiter am Helmholtz Zentrum München. „Wir haben nun also einen Steckbrief einer T-Zelle, die SARS-CoV-2 bekämpft.“
T-Zellen zeigen, ob die Infektion noch aktiv ist
Nun wissen die Münchner Forschenden, wie die T-Zellen aussehen, die das Antigen gegen das Virus kürzlich gesehen haben. Nicht nur im Blut, sondern auch im Respirationstrakt der an COVID-19 Erkrankten wurden ähnliche T-Zellen entdeckt. Dabei wird unterschieden, ob sich die Zellen noch im aktiven „heißen Stadium“ oder bereits wieder im „kalten Ruhemodus“ befinden – also ob der Erkrankte die Infektion gerade noch durchmacht oder bereits überstanden hat.
Durch die Erkenntnisse aus der Studie können nun die SARS-CoV-2-spezifischen T-Zellen eingeteilt werden in:
- unterschiedliche Organe (Blut oder Lunge),
- unterschiedliche Aktivierungszustände (Antigen vor kurzem oder vor längerer Zeit gesehen) und
- in unterschiedliche Krankheitskontexte (schwer erkrankt / Virus-positiv oder leicht erkrankt / Virus-negativ).
„Wir verstehen nun besser, wie die T-Zellen, die gegen SARS-CoV-2 gerichtet sind, genau aussehen und wie viele dieser Zellen im Blut und im Respirationstrakt vorhanden sind“, sagt Prof. Dirk Busch, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene an der TUM. „In Zukunft könnte das Verfahren wahrscheinlich auch genutzt werden, um zu überprüfen, wie viele schützende T-Zellen nach einer Impfung vorhanden sind.“
T-Zellen mit Rezeptoren ausstatten, um schwer Erkrankte zu retten
Das Team konnte T-Zellen von gesunden Individuen zudem so umbauen, dass sie erstmals auf SARS-CoV-2 reagierten. „Es könnte also möglich sein, die T-Zellen von Patientinnen und Patienten mit Rezeptoren auszustatten, um das Virus effektiver zu bekämpfen“, sagt Kilian Schober. Das ist der erste Schritt zu einer adoptiven T-Zell-Therapie für schwer an COVID-19 Erkrankte. Das Verfahren könnte auch auf andere Erkrankungen anwendbar sein, um T-Zell-Antworten besser zu charakterisieren, z. B. für die Therapie von Autoimmun- und Tumorerkrankungen. Quelle: PM Technische Universität München