Antikörper, die alle Coronaviren ungefährlich machen können
Mit der Evolution des Coronavirus entstehen SARS-CoV-2-Varianten, die Impfstoffe und im Labor entwickelte Antikörper in ihrer Wirkung schwächen. Wie können wir also Behandlungsmöglichkeiten entwickeln, die unabhängig vom weiteren Entwicklungsweg des Virus wirksam bleiben? Auf dieses Ziel arbeitete ein internationales Forschungsteam mit teilweiser Unterstützung durch das EU-finanzierte Projekt ATAC hin. Es untersuchte, ob sich das gesamte Coronavirus weiterentwickelt oder ob es Teile gibt, die unverändert bleiben. Das Team ging von der Hypothese aus, dass bestimmte Bestandteile des Virus möglicherweise unverändert bleiben müssen, um funktionsfähig zu bleiben oder eine korrekte Struktur aufrechtzuerhalten. Um diese Annahme zu prüfen, werteten sie gut 10,5 Millionen SARS-CoV-2-Sequenzen aus. Als interessant erwies sich dabei das sogenannte Spike-Protein des Virus, das es ihm ermöglicht, Wirtszellen zu durchdringen und Infektionen auszulösen. Laut der in „Science Immunology“ veröffentlichten Studie stellten die Forschenden nämlich fest, dass Teile des Spike-Proteins hoch konserviert sind. „Wir nennen sie Coldspots“, sagt die Mitautorin der Studie, Virginia Crivelli, vom ATAC-Projektpartner, dem Institut für biomedizinische Forschung (IRB) in der Schweiz, in einer Pressemitteilung auf „EurekAlert!“. Der Doktorandin zufolge „verändert sich das Virus zum größten Teil schnell, wobei wir allerdings 15 unveränderliche Regionen erkannt haben“.
Aufspüren der richtigen Antikörper
Bei seiner Analyse der Proben von COVID-19-Infizierten in Rekonvaleszenz entdeckte das Team, dass manche Menschen Antikörper in sich trugen, die für die Coldspots spezifisch waren. „Diese Antikörper sind sehr selten“, bemerkt Mitautor Filippo Bianchini, ebenfalls Doktorand am IRB, „doch dank einer neuen Methode gelang es uns, sie ausfindig zu machen.“ Diese Methode nennt sich Coldspot-Guided Antibody Discovery (Coldspot-geführte Antikörperentdeckung) und besteht in einem Screening-Ansatz, der sich auf Teile des Spike-Proteins im Coronavirus konzentriert, die laut Studie „funktionsrelevant und zugleich veränderungsresistent“ sind.
Blockierung und Schutz
In den durchgeführten Laborexperimenten konnten diese seltenen Coldspot-spezifischen Antikörper selbst Virusinfektionen durch die jüngsten besorgniserregenden Varianten blockieren. Darüber hinaus boten sie in präklinischen Modellen Schutz vor einer Erkrankung. Nun stellt sich die Frage, ob die neu entdeckten Antikörper auch gegen SARS-CoV-2-Varianten und Coronaviren wirken werden, die erst in Zukunft entstehen. „Es werden mit Wahrscheinlichkeit neue Coronaviren auftauchen, die den Menschen infizieren“, sagt IRB-Leiter und Studienhauptautor Dr. Davide Robbiani in der erwähnten Pressemitteilung. Die Studienergebnisse, so der Forscher weiter, „deuten daraufhin, dass es bereits möglich sein könnte, Gegenmaßnahmen zu entwickeln, die breite Wirkung gegen heutige und auch künftige Coronaviren zeigen“. Das Projekt ATAC (Antibody therapy against coronavirus (COVID-19)) baut auf bisherigen Erfahrungen aus der Antikörpertherapie gegen SARS-CoV und MERS-CoV auf, um eine passive Immuntherapie gegen COVID-19 zu entwickeln. ATAC wird einen humanen Antikörperkandidaten für die therapeutische Anwendung hervorbringen und durch die schnelle Verbreitung seiner Ergebnisse darüber hinaus das Gesundheitswesen bei der Bewältigung der Pandemie unterstützen. Weitere Informationen: ATAC-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
ATAC, Antikörper, Coronavirus, Virus, COVID-19, SARS-CoV-2, Protein