Vacciner og smitte: Sådan blev vores immunforsvar påvirket under pandemien

Allerede i pandemiens spæde begyndelse satte forskere på Rigshospitalet og Herlev-Gentofte Hospital sig for at undersøge, hvordan vacciner og smitte med SARS-CoV-2 påvirkede immunforsvaret.

Det gjorde de ved at bede 3.000 hospitalsansatte samt forskellige patientgrupper i det såkaldte VACCIM-studie om at afgive gentagne blodprøver, så forskerne på den måde kunne følge immunforsvarets respons på vaccinerne og smitten og blandt andet se, om det havde betydning for immunresponset, om man blev smittet eller vaccineret først.

Nu fremlægger forskerne nogle af resultaterne af analyserne af de mange blodprøver blandt hospitalsansatte, og det giver et helt nyt indblik i, hvad der er foregået inde i kroppen på de fleste af os siden begyndelsen af 2020.

Det er klart, at jo længere frem i pandemien vi kommer, des mere komplekst bliver billedet, når folk er blevet vaccineret, revaccineret og har været smittet flere gange

Peter Garred, lærestolsprofessor, Københavns Universitet

Forskningen giver også et indblik i, hvad vi i fremtiden kan forvente af immunforsvaret i forhold til kommende smittebølger, og hvordan vi bedst tackler fremtidens nye virus, som vores immunforsvar ikke har mødt endnu.

»Som data ser ud, vil infektioner med SARS-CoV-2 komme igen og igen, og vil man prøve at få sygdommen helt ud af befolkningen, skal man udvikle helt nye former for vacciner, der stimulerer immunforsvaret på en anden måde,« fortæller lederen af studiet, lærestolsprofessor i klinisk immunologi ved Københavns Universitet og overlæge på Rigshospitalet Peter Garred.

Forskningen, der er lavet i samarbejde med kollegaerne cheflæge Linda Maria Hilsted fra Klinisk Biokemisk Afdeling, professor Henning Bundgaard fra Hjerteafdelingen, professor Susanne Dam Poulsen fra Infektionsmedicinsk Afdeling og ph.d.-studerende Laura Pérez-Alós fra Klinisk Immunologisk Afdeling, alle fra Rigshospitalet, samt professor Kasper Karmark Iversen fra Akutmodtagelsen på Herlev Gentofte Hospital, er offentliggjort i Nature Communications.

Undersøgt både antistoffer og T-celler

I de mange tusinder af blodprøver kunne forskerne nærstudere immunforsvaret ved at undersøge for niveauerne af de virusspecifikke antistoffer IgA og IgG samt virusspecifikke T-celler.

Antistofferne og T-cellerne er vigtige dele af kroppens immunforsvar og immunforsvarets hukommelse. Det betyder, at både vacciner og infektioner gerne skal få niveauerne af IgA, IgG og T-celler til at blive højere.

IgA findes primært i kroppens slimhinder i blandt andet næsen og lungerne, mens IgG primært er associeret til blodet. Begge typer antistoffer virker ved at neutralisere SARS-CoV-2.

I undersøgelsen kunne forskerne meget nøjagtigt følge, hvad det for eksempel betød for niveauerne af IgA, IgG og T-celler, at en person havde været smittet før vaccinering, eller hvis vaccinen kom først.

Forskerne kunne også følge, hvor lang tid responset varede, og dermed hvor lang tid en person formentlig var beskyttet mod reinfektion eller mod alvorlig sygdom.

»Det er klart, at jo længere frem i pandemien vi kommer, des mere komplekst bliver billedet, når folk er blevet vaccineret, revaccineret og har været smittet flere gange. Men med vores modeller kan vi alligevel skille tingene ad, så vi kan få et bedre indblik i immunforsvarets reaktion på både smitte og vacciner,« forklarer Peter Garred.

Intet immunrespons i slimhinderne

Resultatet af undersøgelsen viser hovedsageligt tre ting.

For det første viser studiet, at hvis personer ikke har været smittet med SARS-CoV-2 før vaccinering, er deres IgA-respons faktisk ikke særligt højt ved vaccinering.

Det betyder, at kroppens slimhinder ikke på samme måde er klar til at nedkæmpe fremtidige virusinfektioner efter vaccinering.

Peter Garred forklarer, at det ikke er overraskende, da det er set ved andre virusinfektioner, men det er alligevel vigtig viden, fordi det fortæller noget om, hvor godt man er beskyttet mod SARS-CoV-2, hvis man kun har været vaccineret.

Der er man altså dårligere beskyttet, end hvis man har været smittet først.

»Det er interessant, fordi det ikke var noget, man overvejede, da man begyndte at give folk mRNA-vacciner. Man ville nok ikke have gjort noget anderledes, men vores resultater viser, at hvis man blev vaccineret inden smitte, havde man større risiko for at få en ny infektion sammenlignet med at have været smittet før vaccinering,« siger Peter Garred.

Immunforsvaret stirrer sig blind på gamle varianter

For det andet viser studiet, at smitte med tidligere varianter af SARS-CoV-2 kan låse immunforsvaret, så det ikke reagerer lige så godt på efterfølgende smitte med nye varianter.

Forskere kalder det ‘immune imprinting’, hvilket for eksempel kan ske ved, at en person er blevet smittet med den oprindelige SARS-CoV-2 fra Wuhan og efterfølgende bliver smittet med omikron-varianten.

Vi ved ikke, hvor længe T-celleresponset varer, men det har betydning for, hvor ofte det vil være nødvendigt at vaccinere, hvis man vil være beskyttet mod alvorlig sygdom ved smitte

Peter Garred, lærestolsprofessor, Københavns Universitet

I det tilfælde kan immunforsvaret være så fokuseret på at skulle reagere mod noget, der ligner Wuhan-versionen af SARS-CoV-2, at immunresponset på omikron ikke bliver så stort, som det ville have været ved førstegangssmitte med omikron.

Immune imprinting er primært associeret til antistofferne IgA og IgG.

Peter Garred forklarer, at det ikke kun gælder for Wuhan og omikron, men i alle sammenhænge mellem tidligere varianter og senere varianter.

»Det er nyt, og selvom det kan være lidt kontroversielt, står det meget klart i vores resultater. Det er også noget, som giver os ny og substantielt bedre forståelse af infektioner med SARS-CoV-2,« siger han.

T-cellerne giver langvarig beskyttelse

Endelig viser forskningsresultatet, at T-cellerne også har tendens til immune imprinting, omend ikke i samme grad som antistofferne.

Vedrørende T-cellerne kunne forskerne også se, at niveauerne af T-celler ikke har den store betydning for risikoen for at blive smittet igen. Til gengæld viser anden forskning, at T-celler har stor betydning for risikoen for alvorlig sygdom ved smitte.

T-celleresponset ser heller ikke ud til at være så afhængigt af mutationer i SARS-CoV-2, men udøver sin virusbekæmpende effekt, uanset om det drejer sig om smitte med Wuhan, omikron, delta osv.

Ydermere kan forskerne i deres data også se, at T-celleresponset ikke faldt særligt meget i den treårige periode, hvor blodprøverne blev taget.

Det peger på, at personer, som allerede har været smittet og fået etableret et stærkt T-cellerespons, formentlig er godt beskyttet mod alvorlig sygdom ved smitte med SARS-CoV-2, men ikke nødvendigvis beskyttet mod smitte i sig selv.

»Vi ved ikke, hvor længe T-celleresponset varer, men det har betydning for, hvor ofte det vil være nødvendigt at vaccinere, hvis man vil være beskyttet mod alvorlig sygdom ved smitte. Det er dog et område, som vil kræve længere observationer end de nuværende tre år,« siger Peter Garred.

Behov for nye typer af vacciner

Peter Garred mener, at forskningsresultatet kan bruges til flere forskellige ting.

For det første giver det indsigt i, hvor godt eller dårligt vi alle er beskyttet mod SARS-CoV-2 og mod alvorlig sygdom ved smitte med SARS-CoV-2.

For det andet peger det på nogle tiltag, som man i fremtiden måske skal tage med i overvejelserne, når man udvikler nye vacciner mod fremtidens viruspandemier – blandt andet at det vil være fordelagtigt med en vaccine, der ikke bare inducerer et antistof-respons i blodet, men også i slimhinderne.

»Og så er der også den fare, at coronavirus forandrer sig så meget, at vi ikke er beskyttet mod den mere overhovedet, og at det hele starter forfra. I det tilfælde har vi nu lært en masse om, hvordan vores immunforsvar reagerer på både vacciner og smitte, og det vil gøre det lettere at planlægge strategier til at bekæmpe eventuelle nye pandemier,« siger Peter Garred.