Charité – Universitätsmedizin Berlin, Uniklinik Köln

COVIM | Bestimmung und Nutzung von SARS-CoV-2 Immunität

Aufbau einer Kohorte zu immunologischen Fragestellungen durch ein bundesweites Netzwerk von Universitätskliniken in Kooperation mit dem NAPKON-Projekt.

Der gemeinsame Ansatz zur Bestimmung der Immunität wird neue Erkenntnisse zur Covid-19 Immunität und deren Übertagbarkeit auf andere Personen generieren und damit maßgeblich zu den Lösungen zum Schutz der Bevölkerung vor Covid-19 beitragen.

Die Ausbildung von schützender Immunität kann Infektionen verhindern und die SARS-CoV-2 Pandemie entscheidend beeinflussen. Daher ist die Identifikation von Immunitätsmerkmalen und die sichere Beurteilung von Immunität sowohl auf individueller, wie auch auf Bevölkerungsebene von zentraler Bedeutung. Zusätzlich stellen die Mechanismen des Immunsystems ein sehr hohes Potential für die Anwendung in der Therapie von COVID-19 dar und können zudem für die Prävention von SARS-CoV-2 Infektionen eingesetzt werden. Daher adressiert das COVIM Konsortium des Netzwerks Universitätsmedizin (NUM) die folgenden zentralen Fragen: 

  1. Immunität bestimmen: Wer ist wodurch und wie lange vor einer SARS-CoV-2 Infektion immunologisch geschützt?
  2. Immunität übertragen: Wie kann immunologischer Schutz von wenigen immunen Personen auf viele nicht-immune Personen übertragen werden?

Zur Beantwortung dieser Fragen bündelt unser Konsortium immunologische, virologische, bioinformatische, epidemiologische und klinisch-infektiologische Expertise aus ganz Deutschland. In sieben Arbeitspaketen werden Analysen zur kollektiven und individuellen Immunität durchgeführt, um ein möglichst komplettes Bild der anti-SARS-CoV-2 Immunität in der deutschen Bevölkerung zu erlangen. Ein interdisziplinärer ‚ImmunoHub‘ integriert alle in COVIM erhobenen Daten über ein dezentrales Verfahren und wertet diese durch computerunterstütztes Lernen aus. Zudem werden regelmäßig Erkenntnisse aus internationalen Studien zusammengetragen und in einem standardisierten Prozess ausgewertet. Im Arbeitspaket ‚ImmunTranslation‘ werden immuntherapeutische Ansätze für COVID-19 (u.a. Plasmatherapien, monoklonale Antikörper, T-Zell-Ansätze) präklinisch entwickelt und in einer Translationsplattform standardisiert. So wird sichergestellt, dass jeder Standort in Deutschland Zugang zu Referenzmethoden hat und somit optimal und niederschwellig an der Entwicklung und Produktion von Immuntherapeutika mitwirken kann. Für die Nutzung von immunologischen Schutzmechanismen (z.B. durch Plasma oder Antikörper) wird ein klinisch-infektiologisches Experten-Netzwerk etabliert, welches die klinische Erprobung von Immuntherapien gegen COVID-19 vorbereitet.
 

Bislang ist unbekannt, ob und für wie lange eine Infektion mit SARS-CoV-2 eine Immunität erzeugt. Gleiches gilt für die aktuell erprobten Impfstoffe. An vielen Standorten in Deutschland laufen unterschiedliche Untersuchungen zur anti-SARS-CoV-2-Immunität. Wesentlicher Bestandteil des Projekts ist daher, die Vernetzung und Harmonisierung dieser Forschungsansätze, sowie die Etablierung von zentralen Plattformen zur Integration von immunitätsrelevanten Daten und Kompetenzen. Das Verbundprojekt COVIM führt die Expertisen und Daten vieler Wissenschaftler*innen und Forschungsprojekten zur Immunität zusammen, fördert die Zusammenarbeit und bietet teilnehmenden Standorten Plattformen und Services, um ihre Ansätze zur Therapie und Prävention schneller in die klinische Anwendung bringen zu können.

COVIM etabliert ein interdisziplinäres Kompetenznetzwerk und Strukturen, die eine schnelle und standardisierte Bestimmung von schützender Immunität gegen neue Infektionserreger, wie SARS-CoV-2, ermöglichen. Es werden offene Plattformen geschaffen, welche auf die aktive Partizipation von Wissenschaftler*innen und Kliniker*innen aus dem gesamten Netzwerk Universitätsmedizin ausgerichtet sind. Alle Netzwerkpartner*innen haben sich dem offenen Austausch von Technologien, Expertise und Daten verschrieben und setzen damit neue Standards in der interdisziplinären Erforschung von Immunität. Durch die integrative Struktur des Konsortiums und durch die enge Vernetzung innerhalb des NUM werden Synergien erzeugt, die einen deutlich beschleunigten Erkenntnisgewinn zur Immunität gegen SARS-CoV-2 und eine effizientere Umsetzung von therapeutischen und präventiven Ansätzen ermöglichen.

COVIM wird Parameter definieren, die es ermöglichen, in standardisierter Weise Immunität gegen COVID-19 zu bestimmen. Zudem werden deutschlandweit Informationen zur Prävalenz von Immunantworten gegen SARS-CoV-2 zusammengetragen und so wertvolle Informationen für das Pandemiemanagement geschaffen. Darüber hinaus werden Therapien und Medikamente entwickelt, die darauf abzielen, immunologische Schutzmechanismen auf Erkrankte oder auf Personen mit hohem Erkrankungsrisiko zu übertragen.

Neben den konkreten Erkenntnissen zur Immunität gegen SARS-CoV-2 etabliert COVIM eine Infrastruktur, die es erlaubt, in kürzester Zeit belastbare Informationen über Immunität und Schutzmechanismen gegen neue Infektionserreger zu bestimmen und die Erkenntnisse therapeutisch zu nutzen. Damit erhöht COVIM elementar die pandemic preparedness in Deutschland.

Durch den COVIM Verbund konnten in den vergangenen Monaten entscheidende Fortschritte für das Verständnis der SARS-CoV-2 Immunität nach Infektion und Impfung erzielt werden. Hierzu wurden Infrastrukturen etabliert, die eine systematische Datenerhebung und Datenanalyse zur SARS-CoV-2 Immunität ermöglichen und somit die Pandemic Preparedness insgesamt deutlich stärken. Bereits früh in der Pandemie wurde eine Kohorte von Covid-19 Genesenen aufgebaut. Hier wurden mittlerweile über 1.000 Personen nach einer SARS-CoV-2 Infektion eingeschlossen und longitudinal untersucht. Des Weiteren wurde zur Sammlung und Vereinheitlichung verschiedener Seroprävalenzstudien in Deutschland in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und dem Robert Koch-Institut ein zentrales Repositorium etabliert. Die mittlerweile über 42.000 Datensätze erlauben detaillierte Metaanalysen und Modellierungen zur SARS-CoV-2 Immunitätslage in der Bevölkerung. Parallel werden in lebenden Evidenzsynthesen nationale und internationale Studien zur Immunität, Impfung und monoklonalen Antikörpern vergleichend ausgewertet. Ferner wurde eine erste Version des sogenannten ImmunoHub aufgesetzt, einem dezentralen Netzwerk, das mittels künstlicher Intelligenz und eines swarm-learning-Algorithmus Immunitätsdaten integriert und auswertet. Dieses weltweit einmalige Projekt vereinfacht die gemeinsame Auswertung komplexer immunologischer und klinischer Daten, da keine datenschutzsensiblen Daten ausgetauscht werden, sondern die primären Datensätze an den teilnehmenden ImmunoHub-Standorten verbleiben. Es wurde zudem ein deutschlandweites Studiennetzwerk für die standardisierte Durchführung immunologisch-infektiologischer klinischer Studien aufgebaut (NIKS). Unter anderem wird in diesem Rahmen an zehn NUM-Standorten derzeit eine bundesweite Multicenterstudie an über 2.000 ProbandInnen zur Analyse der Immunogenität und Sicherheit der COVID-19 Impfungen in speziellen Risikopopulationen durchgeführt. In weiteren Arbeiten zu Mechanismen der individuellen SARS-CoV-2 Immunität konnten zahlreiche wichtige Erkenntnisse zur humoralen und zellulären Immunität publiziert werden. Insgesamt wurden aus dem COVIM Verbund in den vergangenen Monaten über 40 Publikationen und Preprints veröffentlicht, die teilweise weltweit große Beachtung fanden. Mitglieder des Konsortiums tragen zu Themen der Immunität und Impfungen gegen COVID-19 zur öffentlichen Diskussion und Information bei, durch Einschätzungen in zahlreichen Medien, die auf konkreten Projektergebnissen des COVIM Verbunds basieren.

Webseite