Low seroprevalence of neutralizing antibodies to gorilla adenovirus 32 (GRAd32) in southern African populations supports evaluation of this vector platform for HIV vaccine development

Diese Studie zeigt, dass Populationen im südlichen Afrika eine geringe präexistente Seroprävalenz neutralisierender Antikörper gegen Gorilla-Adenovirus 32 (GRAd32) aufweisen, die durch eine COVID-19-Impfung auf Basis von Ad26 unbeeinflusst bleibt, was seine Eignung als wirksame Vektorplattform für zukünftige HIV-Impfstoffstudien in der Region untermauert.

Das Wesentliche

Stellen Sie sich Ihr Immunsystem als ein hochtrainiertes Sicherheitsteam an einem belebten Flughafen vor. Seine Aufgabe besteht darin, „Bösewichte" (Viren) zu erkennen und zu stoppen, die versuchen, einzudringen. Doch manchmal wird dieses Sicherheitsteam von „Guten" verwirrt, die den Bösen zu ähnlich sehen.

In der Welt der Impfstoffe nutzen Wissenschaftler harmlose Viren, sogenannte Adenoviren, als Lieferwagen, um Impfanweisungen in Ihren Körper zu bringen. Der am häufigsten verwendete Lieferwagen in der Vergangenheit war Ad5. Da jedoch so viele Menschen im Laufe ihres Lebens bereits Ad5 ausgesetzt waren, haben ihre Sicherheitsteams sein Gesicht bereits auswendig gelernt. Wenn ein neuer Impfstoff in einem Ad5-Lieferwagen eintrifft, greift das Sicherheitsteam den Wagen selbst an, bevor er überhaupt die Botschaft übermitteln kann. Das ist wie ein Wächter, der einen Lieferfahrer aufhält, weil er die Uniform erkennt, ohne zu realisieren, dass der Fahrer eigentlich dort ist, um zu helfen.

Um dies zu lösen, erfanden Wissenschaftler einen neuen Typ von Lieferwagen: GRAd32. Dieser Wagen basiert auf einem Gorilla-Adenovirus, einer Spezies, der Menschen selten begegnen. Die Hoffnung ist, dass unsere Sicherheitsteams diesen Wagen noch nie gesehen haben, sodass sie ihn nicht aufhalten und die Impfbotschaft durchgelassen wird.

Die große Frage
Die Forscher wollten wissen: Wie viele Menschen in Südafrika (speziell in Südafrika und Simbabwe) haben bereits Sicherheitskräfte, die darauf trainiert sind, diesen neuen Gorilla-Wagen (GRAd32) zu erkennen? Sie wollten auch herausfinden, ob die jüngste globale Eile bei COVID-19-Impfstoffen diese Sicherheitskräfte versehentlich dazu gebracht hat, den Gorilla-Wagen irrtümlich zu erkennen.

Die Untersuchung
Das Team entnahm Blutproben von zwei Personengruppen:

1. Südafrikaner: Einige standen kurz vor der Impfung mit einem spezifischen COVID-19-Impfstoff (Ad26.COV2.S), andere erhielten später eine Auffrischungsimpfung.
2. Simbabwer: Einige waren noch nie geimpft, während andere inaktivierte COVID-19-Impfstoffe (wie Sinopharm oder Sinovac) erhalten hatten.

Sie untersuchten diese Proben auf „neutralisierende Antikörper", die im Wesentlichen die „Fahndungsplakate" der Sicherheitskräfte sind. Wenn Sie eine hohe Anzahl von Plakaten für ein bestimmtes Virus haben, ist Ihr Körper bereit, es sofort zu bekämpfen.

Was sie fanden

• Der alte Wagen (Ad5): Fast alle (etwa 68 % bis 69 %) hatten bereits ein „Fahndungsplakat" für den alten Ad5-Wagen. Ihre Sicherheitsteams waren damit sehr vertraut.
• Der mittlere Wagen (Ad26): Ein guter Teil der Menschen (32 % bis 42 %) hatte diesen Wagen bereits gesehen.
• Der neue Gorilla-Wagen (GRAd32): Sehr wenige Menschen (nur 14 % bis 22 %) hatten diesen Wagen jemals gesehen. Ihre Sicherheitsteams waren größtenteils ahnungslos darüber. Das ist eine gute Nachricht, denn es bedeutet, dass der Wagen wahrscheinlich an den Wachen vorbeischlüpfen und seine Botschaft übermitteln kann.

Die COVID-19-Wendung
Die Forscher prüften auch, ob die Impfung gegen COVID-19 die Situation veränderte:

• Inaktivierte Impfstoffe: Das Erhalten von Spritzen wie Sinopharm oder Sinovac veränderte das Wissen der Wachen über keinen der Wagen.
• Der Ad26-Impfstoff: Wenn Menschen den auf Ad26 basierenden COVID-19-Impfstoff erhielten, lernten ihre Sicherheitsteams sehr schnell, den Ad26-Wagen zu erkennen (die „Fahndungsplakate" stiegen um das Zehnfache). Diese Schulung lehrte sie jedoch nicht versehentlich, den Gorilla-Wagen (GRAd32) zu erkennen. Die Wachen blieben auch nach der Schulung am Ad26-Wagen ahnungslos gegenüber dem Gorilla-Wagen.

HIV-Status
Die Studie betrachtete auch Menschen mit HIV im Vergleich zu denen ohne. Sie fanden heraus, dass der HIV-Status die Ergebnisse nicht veränderte; die Sicherheitsteams beider Gruppen reagierten auf diese Wagen auf die gleiche Weise.

Das Fazit
Die Studie bestätigt, dass der Gorilla-Wagen (GRAd32) in Südafrika eine seltene Erscheinung ist. Die meisten Immunsysteme der Menschen haben ihn noch nie gesehen, und das Erhalten anderer gängiger Impfstoffe (selbst der auf Ad26 basierenden) lässt sie ihn nicht plötzlich erkennen. Dies deutet darauf hin, dass der GRAd32-Wagen eine sichere und wirksame Wahl für die Lieferung zukünftiger HIV-Impfstoffe in dieser Region ist, da er wahrscheinlich nicht durch eine bestehende Immunität blockiert wird.

Technische Zusammenfassung

Technischer Zusammenfassung: Seroprävalenz von GRAd32 im südlichen Afrika und Implikationen für die Entwicklung von HIV-Impfstoffen

Problemstellung
Adenovirus-(Ad-)Vektoren sind ein Eckpfeiler der Impfstoffentwicklung; ihre Wirksamkeit wird jedoch häufig durch eine bestehende Immunität gegen gängige Serotypen, insbesondere Ad5, beeinträchtigt. Es wurde nachgewiesen, dass neutralisierende Antikörper-(nAb-)Titer über 200 die Immunogenität von Impfstoffen erheblich verringern. Obwohl Gorilla-Adenovirus-(GRAd-)Vektoren, wie GRAd32, entwickelt wurden, um diesen präexistierenden anti-Vektor-Antworten zu entgehen, ist ihre Seroprävalenz in Populationen des südlichen Afrikas nur unzureichend charakterisiert. Dieser Mangel an Daten schafft Unsicherheit hinsichtlich der Eignung von GRAd32 für HIV-Impfstoffstudien in Regionen, in denen Ad5- und Ad26-Vektoren bereits weit verbreitet sind und in denen auf Ad26 basierende COVID-19-Impfstoffe umfassend eingesetzt wurden.

Methodik
Die Studie untersuchte die Seroprävalenz neutralisierender Antikörper gegen GRAd32, Ad26 und Ad5 in Kohorten aus Südafrika und Simbabwe. Die Untersuchung nutzte einen Multi-Kohorten-Ansatz:

• Südafrikanische Kohorten: Serumproben wurden aus der Sisonke-Teilstudie (n=100, vor der Impfung mit Ad26.COV2.S) und der Booster-after-Sisonke-Studie (BaSiS, n=226) gewonnen. Dies umfasste gepaarte Proben vor und nach der Booster-Impfung für 27 Spender.
• Simbabwische Kohorte: Serumproben wurden aus der Mutala-Kohorte (n=131) gewonnen, bestehend aus 44 ungeimpften Personen und 87 Personen, die mit inaktivierten Impfstoffen (Sinopharm/Sinovac) geimpft wurden.
• Demografie: HIV-positive Teilnehmer (PLWH) machten 30–50 % jeder Kohorte aus, was eine Stratifizierung nach HIV-Status ermöglichte.
• Bewertung: Neutralisierende Antikörpertiter wurden zu Beginn und, wo anwendbar, nach der COVID-19-Impfung gemessen. Die Studie analysierte spezifisch den Einfluss der Ad26.COV2.S-Impfung auf GRAd32-Titer unter Verwendung longitudinaler Proben.

Hauptergebnisse

• Basis-Seroprävalenz: In der vor der Impfung befindlichen Sisonke-Kohorte betrugen die geometrischen Mitteltiter (GMT) für GRAd32, Ad26 und Ad5 78, 142 bzw. 459. Der Anteil der Teilnehmer mit neutralisierenden Titern >200 lag bei 14 % für GRAd32, 32 % für Ad26 und 68 % für Ad5. Ähnliche Trends wurden in der ungeimpften Mutala-Kohorte beobachtet (GMTs: 117, 245, 536; Prävalenz >200: 22 %, 42 %, 69 %).
• HIV-Status: Es wurden keine signifikanten Unterschiede in den Antikörpertitern zwischen PLWH und HIV-negativen Personen bei den gemessenen Vektoren festgestellt.
• Auswirkung der COVID-19-Impfung:
  • Inaktivierte Impfstoffe: Die Impfung mit Sinopharm/Sinovac veränderte die Titer für Ad5, Ad26 oder GRAd32 nicht signifikant.
  • Ad26.COV2.S-Impfung: Die longitudinale Analyse von 27 Spendern ergab eine zehnfache Steigerung der Anti-Ad26-Titer (GMT stieg von 141 auf 1.426) etwa 9 Monate nach der Impfung. Im Gegensatz dazu blieben die Anti-GRAd32-Antworten statistisch unverändert, und die Anti-Ad5-Antworten zeigten nur eine moderate (<2-fache) Steigerung.

Bedeutung und Behauptungen
Die Studie kommt zu dem Schluss, dass anti-Ad5-neutralisierende Antikörperantworten weltweit allgegenwärtig sind, während GRAd32-Antworten in Populationen des südlichen Afrikas signifikant seltener auftreten. Entscheidend zeigt die Studie, dass GRAd32-neutralisierende Antworten durch die Ad26.COV2.S-Impfung nicht cross-boostet oder signifikant verändert werden.

Die Autoren behaupten, dass diese Befunde die weitere Evaluation der GRAd32-Vektorplattform für die Entwicklung von HIV-Impfstoffen unterstützen. Insbesondere deuten die Daten darauf hin, dass GRAd32 auch in Regionen, in denen auf Ad26 basierende COVID-19-Impfstoffe weit verbreitet eingesetzt wurden, ein vielversprechender Kandidat für bevorstehende HIV-Impfstoffstudien bleibt, da die präexistierende Immunität gegen Ad26 die Nutzbarkeit des GRAd32-Vektors nicht zu beeinträchtigen scheint.