Individuelle Anfälligkeit gegenüber SARS-CoV-2-Infektion und -Erkrankung
Auch wenn die COVID-19-Pandemie vorbei sein mag, sind die Auswirkungen von SARS-CoV-2, dem die Krankheit verursachenden Virus, keineswegs vorbei. Es infiziert nach wie vor Menschen weltweit, mit Folgen, die von einer asymptomatischen Infektion bis hin zur tödlichen Erkrankung und allen Varianten dazwischen reichen. „Manche Menschen infizierten sich trotz wiederholter Exposition nicht, während andere Verläufe entwickeln, die sich von einer symptomlosen Infektion bis hin zur tödlichen COVID-19-Pneumonie, neurologischen Komplikationen, einem multisystemischen Entzündungssyndrom oder Langzeitfolgen in Form von Long COVID erstrecken“, erläutert Trine Mogensen, Professorin und Fachärztin am Institut für Biomedizin(öffnet in neuem Fenster) der Universität Aarhus(öffnet in neuem Fenster) sowie am Institut für Infektionskrankheiten(öffnet in neuem Fenster) am Universitätskrankenhaus Aarhus(öffnet in neuem Fenster). Was diese immense interindividuelle klinische Variabilität verursacht, bleibt ein medizinisches Rätsel, und dieses Mysterium gilt es im Rahmen des EU-finanzierten Projekts UNDINE(öffnet in neuem Fenster) zu entschlüsseln. „Die Projektarbeit lieferte über die Erforschung der menschlichen Genetik und Immunität im Zusammenhang mit SARS-CoV-2-Infektionen und klinischen Krankheitsverläufen Erkenntnisse, die sowohl für COVID-19 als auch für zukünftig auftretende Viren und Pandemien von medizinischer und gesellschaftlicher Relevanz sind“, fügt Mogensen hinzu, die das Projekt koordinierte.
Von Infektion über Erkrankungsschwere bis hin zu Long COVID
Ausgehend von der Hypothese, dass viele Patientinnen und Patienten bereits vorbestehende genetische oder immunologische Anomalien aufweisen, die den Verlauf der Infektion und der Erkrankung beeinflussen, führte das Projektteam Studien sowohl an Einzelzellen als auch am Gesamtorganismus sowie an pädiatrischen und erwachsenen Betroffenen durch. Seine gewonnenen Erkenntnisse konnten unser Verständnis der individuellen Anfälligkeit gegenüber einer SARS-CoV-2-Infektion und des Schweregrads der Krankheitsverlaufs erheblich erweitern. Beispielsweise ermittelte das Projektteam mehrere genetische Defekte des Wirts, die die Erkrankungsschwere und den Infektionsverlauf bestimmen, etwa bei schwerer COVID-19-Pneumonie und postinfektiösen Zuständen wie dem multisystemischen Entzündungssyndrom bei Kindern und Erwachsenen (MIS-C/A). Im Zuge von UNDINE wurde außerdem aufgezeigt, wie Geschlecht und Alter die SARS-CoV-2-Pathogenese und den Krankheitsverlauf beeinflussen, und diese Faktoren wurden mit verschiedenen Virusstämmen in Verbindung gebracht. Gleichermaßen wurden die Entstehung, das Auftreten und die Persistenz von neutralisierenden Autoantikörpern und Typ-I-Interferonen sowie der Einfluss dieser Proteine auf die Entwicklung eines kritischen und tödlichen COVID-19-Verlaufs charakterisiert. Darüber hinaus befassten sich die Forscherinnen und Forscher mit Long COVID. „Während sich die Pathogenese von Long COVID nach wie vor unklar darstellt, konnten wir durch unsere Forschung mehrere immunologische Krankheitsmechanismen ausschließen, die aus anderen postinfektiösen Erkrankungen bekannt sind“, erklärt Mogensen.
Europas Pandemievorsorge verbessern
Die Auswirkungen der Arbeit im Rahmen von UNDINE sind erheblich. Sie konnte nicht nur unser Verständnis darüber vertiefen, warum eine SARS-CoV-2-Exposition derart unterschiedliche Verläufe nimmt, sondern auch dazu beitragen, Europa besser auf zukünftige Pandemien vorzubereiten. Tatsächlich sind einige der Ergebnisse bereits direkt mit medizinischen Auswirkungen verknüpft. Dazu zählt die Entwicklung eines patientennahen Tests zum Nachweis neutralisierender Interferon-Autoantikörper sowie zur Identifizierung spezifischer genetischer Defekte, der bei Betroffenen, Angehörigen und anfälligen Bevölkerungsgruppen eingesetzt werden kann. Im Rahmen des Projekts wurde zudem ein aus Brokkoli gewonnener antiviraler, entzündungshemmender Extrakt erforscht, der gegenwärtig unter der Zielvorgabe einer klinischen Phase-1-Studie entwickelt wird. Nicht zuletzt trägt die Arbeit von UNDINE mit der Erfassung des Auftretens, der Übertragung und der Virulenz verschiedener SARS-CoV-2-Stämme zu aktuellen und zukünftigen Impfstrategien für verschiedene Altersgruppen und Bevölkerungsgruppen bei. „UNDINE ist nicht der Endpunkt der Zusammenarbeit im Rahmen des Gemeinschaftsunternehmens(öffnet in neuem Fenster), sondern der Beginn einer fortlaufenden gemeinsamen Anstrengung, um die Erkenntnisse über Virusinfektionen, Wirtsimmunität und Pandemievorsorge aufzuwerten“, fasst Mogensen zusammen.
