Über das Projekt
Schon zu Beginn der Pandemie war klar, dass die Bewältigung der COVID-19 Pandemie entscheidend vom Aufbau einer schützenden Immunität abhängt. Das COVIM Konsortium konnte schnell relevante Erkenntnisse zur SARS-CoV-2 Immunität zur Verfügung stellen. So wurden unter anderem wichtige Daten zur Immunogenität und Sicherheit der COVID-19 Impfung und zu immunevasiven Eigenschaften zirkulierender Virusvarianten erhoben. In COVIM erhobene Befunde wurden in Empfehlungen und Leitlinien aufgenommen. Dadurch konnte das COVIM Konsortium maßgeblich zu einer verbesserten Versorgung beitragen und drängende Fragen zur SARS-CoV-2 Immunität beantworten.
Das wichtigste im Überblick
Im Laufe des Projekts hat COVIM sein Projektziel, die schnelle und standardisierte Bestimmung von Immunität gegen COVID-19, erreicht. Zudem wurden deutschlandweit Informationen zur SARS-CoV-2 Bevölkerungsimmunität zusammengetragen und so wertvolle Informationen für das Pandemiemanagement bereitgestellt. Darüber hinaus wurden Therapieansätze in Form von monoklonalen Antikörpern entwickelt, die darauf abzielen, immunologische Schutzmechanismen auf Personen mit einem hohen Erkrankungsrisiko zu übertragen. Des Weiteren wurde mit dem ‚ImmunoHub‘ eine dezentrale, selbstlernende Struktur für die hochauflösende KI-gestützte Analyse von komplexen Immunitätsdaten etabliert. In der Translationsplattform von COVIM wurden Strukturen für eine standardisierte Testung und Benchmarking von Antikörpern gegen SARS-CoV-2 aufgesetzt. Zur klinischen Prüfung immunologischer Konzepte wurde das Netzwerk immunologisch-infektiologischer Studien aufgebaut, dass auch nach dem Projektende Bestand hat und weiterhin klinische Studien harmonisiert. Im Rahmen der aufgebauten Infrastruktur wurden neue Medikamente und Therapieansätze entwickelt und bereits in klinischen Studien untersucht. COVIM hat durch die rasche Bereitstellung relevanter Daten zur SARS-CoV-2 Immunität und die Entwicklung von Immuntherapeutika konkret zum Ziel des NUM, einer versorgungsrelevanten Forschungsstruktur beigetragen. COVIM konnte kritische Daten zur Dauer der Immunantwort, Immunevasion von SARS-CoV-2 Varianten und Impfdurchbrüchen zur Verfügung stellen.
Neben den konkreten Erkenntnissen zur Immunität gegen SARS-CoV-2 wurde innerhalb von COVIM eine Infrastruktur etabliert, um in Zukunft in kürzester Zeit belastbare Informationen über Immunität und Schutzmechanismen gegen neue Infektionserreger zu bestimmen und die Erkenntnisse therapeutisch zu nutzen. Damit erhöhte COVIM elementar die pandemic preparedness und Resilienz in Deutschland.
Die durch das neuartige SARS-CoV-2 Virus verursachte COVID-19-Pandemie hat zu einem weltweiten Notstand im Bereich der öffentlichen Gesundheit geführt. Gesellschaften, Gesundheitssysteme und Volkswirtschaften der betroffenen Länder wurden dadurch vor eine enorme Herausforderung gestellt: Es bestand eine dringende Notwendigkeit standardisierter und gemeinsamer Forschung. Insbesondere waren Erkenntnisse mit besonderer Phänotypisierungstiefe aus hochqualitativer Daten- und Bioprobensammlung dringend erforderlich. Diese waren bisher nur vereinzelt in lokalen, jedoch weder in nationalen, noch in internationalen Projekten adressiert. Darüber hinaus war und ist weiterhin ein nationales und dauerhaftes Pandemie-Management zum bestmöglichen Umgang mit bekannten oder neuartigen Erregern in Deutschland von großer Bedeutung. Eine besondere Herausforderung war es dabei unter den Bedingungen einer dynamischen Pandemie ein zukunftsfähiges und nachhaltiges Netzwerk mit hoher Standardisierung und Skalierbarkeit von Plattformen zu etablieren.
Das Vorhandensein einer schützenden Immunität hat entscheidenden Einfluss auf die Krankheitslast und Auswirkungen einer Pandemie mit hochansteckenden Erregern, wie SARS-CoV-2. Daher war die Identifikation von Immunitätsmerkmalen und deren sichere Beurteilung 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 wurden zu Beginn des Projektes folgende zentrale Fragen adressiert:
- Immunität bestimmen: Wer ist wodurch und wie lange vor einer SARS-CoV-2 Infektion immunologisch geschützt?
- Immunität übertragen: Wie kann immunologischer Schutz von wenigen immunen Personen auf viele nicht-immune Personen übertragen werden?
Zur Beantwortung dieser Fragen wurde innerhalb von COVIM in acht Arbeitspaketen immunologische, virologische, bioinformatische, epidemiologische und klinisch-infektiologische Expertise aus ganz Deutschland gebündelt. In vier Arbeitspaketen wurden Analysen zur kollektiven und individuellen Immunität durchgeführt, um ein möglichst komplettes Bild der anti-SARS-CoV-2 Immunität in der deutschen Bevölkerung zu erlangen. Mit dem „ImmunoHub“ wurde ein weltweit einzigartiges Verfahren zur dezentralen Auswertung immunologischer Daten mittels schwarm-lernenden Algorithmen aufgebaut. Des Weiteren wurden regelmäßig Erkenntnisse aus internationalen Studien zusammengetragen und in einem standardisierten Prozess ausgewertet. Im Arbeitspaket „ImmunTranslation“ wurden immuntherapeutische Ansätze für COVID-19 (u.a. 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 Antikörper) wurde ein klinisch-infektiologisches Experten-Netzwerk etabliert, welches die klinische Erprobung von Immuntherapien gegen COVID-19 vorbereitete.
Durch COVIM wurden ein interdisziplinäres Kompetenznetzwerk und Strukturen etabliert, die eine schnelle und standardisierte Bestimmung von schützender Immunität gegen SARS-CoV-2 ermöglichte und zentrale Daten zur Immunitätslage beitrug. Es wurden offene, partizipative Plattformen etabliert, an denen sich Wissenschaftler:innen und Kliniker:innen aus dem gesamten Netzwerk Universitätsmedizin einbrachten. Durch die integrative Struktur des Konsortiums und durch die enge Vernetzung innerhalb des NUM wurden Synergien erzeugt, die einen deutlich beschleunigten Erkenntnisgewinn zur Immunität gegen SARS-CoV-2 und eine effizientere Umsetzung von therapeutischen und präventiven Ansätzen ermöglichten.
Highlights
Durch den COVIM Verbund konnten im Laufe des Projektes entscheidende Fortschritte für das Verständnis der SARS-CoV-2 Immunität nach Infektion und Impfung erzielt werden. Dies zeigte sich in über 100 wissenschaftlichen Publikationen, die weltweit große Beachtung und teilweise in nationale Empfehlungen und Leitlinien aufgenommen wurden.
COVIM lieferte die ersten Ergebnisse zur Immunogenität und Sicherheit der heterologen Impfung gegen SARS-CoV-2 und steuerte zentrale Erkenntnisse zur Wirkung einer dritten Impfdosis in Bezug auf die aufkommende Omikron-Variante bei.
Die Mitglieder des Konsortiums trugen durch ihre Einschätzung der Projektergebnisse zur Immunität und zu den Impfungen gegen COVID-19 zur Information der Öffentlichkeit bei und wurden zur Beratung von politischen Entscheidungsträgern auf Landes- und Bundesebene einbezogen.