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Potente neutralisierende Antikörper sind vielversprechend für die Behandlung und Vorbeugung von COVID-19

Von der EU unterstützte Forschende haben humane Antikörper isoliert, die das SARS-CoV-2-Virus und seine bekannten Mutationen in geringen Konzentrationen neutralisieren. Es wird angenommen, dass der potenteste Antikörper ein guter Kandidat für die Entwicklung von präventiven und therapeutischen Instrumenten gegen das Virus ist.

Gesundheit

Nach Angaben des Europäischen Zentrums für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten haben sich seit Beginn der Coronavirus-Pandemie und seit dem 4. März weltweit etwa 114,5 Millionen Menschen mit dem Virus infiziert und 2,57 Millionen Menschen sind gestorben. Obwohl die Regierungen die Verwendung verschiedener Medikamente und Impfstoffe zur Bekämpfung der Krankheit genehmigt haben, werden neue SARS-CoV-2-Varianten das Aufhalten der Ausbreitung des Coronavirus noch weiter verhindern. Die Entwicklung anderer präventiver und therapeutischer Instrumente zur Bekämpfung des Virus und seiner Varianten ist daher von entscheidender Bedeutung. Humane monoklonale Antikörper sind eines dieser Werkzeuge. Sie werden – wie der Name schon sagt – von einem einzigen Klon weißer Blutkörperchen produziert und sind so konstruiert, dass sie die Abwehr von schädlichen Krankheitserregern durch das Immunsystem nachahmen. Humane monoklonale Antikörper stehen auch im Mittelpunkt einer kürzlich in der Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlichten Studie. Unterstützt von den EU-finanzierten Projekten vAMRes (Vaccines as a remedy for antimicrobial resistant bacterial infections) und EVAg (European Virus Archive goes global), beschreibt die Studie die Entwicklung sehr potenter humaner monoklonaler Antikörper, die in geringen Konzentrationen das SARS-CoV-2-Virus und seine bekannten Mutationen neutralisieren.

Überwindung der aktuellen Einschränkungen von humanen monoklonalen Antikörpern

Die in der Studie beschriebenen niedrigen Konzentrationen der Antikörper sind eine wichtige Entwicklung, da in klinischen Studien gegen SARS-CoV-2 bisher nur hohe Dosen von humanen monoklonalen Antikörpern im Bereich zwischen 500 und 8 000 mg verwendet wurden. Diese hohen Dosen können nur intravenös verabreicht werden, „was diese therapeutische Intervention extrem kostspielig macht und daher fast ausschließlich in Ländern mit hohem Einkommen verfügbar ist“, so die Autorenschaft. Die Forschenden wählten extrem wirksame Antikörper in niedrigen Dosierungen aus, um sie erschwinglich zu machen und durch intramuskuläre Injektion zu verabreichen. Die zweite Einschränkung, welche diese Studie überwunden hat, ist das Risiko von infektionsverstärkenden Antikörpern. Infektionsverstärkende Antikörper treten auf, wenn ein Virus an Antikörper bindet, die seinen Eintritt in Wirtszellen sowie seine Replikation verbessern. Einfach ausgedrückt, anstatt den Körper vor dem Virus zu schützen, verschlimmern die Antikörper die Infektion noch weiter. In ihrer Arbeit haben die Forschenden humane monoklonale Antikörper so konstruiert, dass keine infektionsverstärkenden Antikörper induziert werden. SARS-CoV-2 kann hauptsächlich aufgrund seiner Spike-Proteine Wirtszellen durchdringen und infizieren. Aus diesem Grund konzentrierten sich die Forschenden auf für das Spike-Protein spezifische humane monoklonale Antikörper und sortierten 4 277 für SARS-CoV-2-Spike-Protein-spezifische B-Gedächtniszellen von 14 genesenen COVID-19-Patientinnen und -Patienten nach Einzelzellen. Sie identifizierten 453 neutralisierende Antikörper, von denen 220 als Immunglobulin-G-Antikörper exprimiert wurden – die häufigste Antikörperart im Blut, welche vor bakteriellen und viralen Infektionen schützt.

Wichtige Antikörperergebnisse

Die von den Projekten vAMRes und EVAg unterstützte Studie testete die neutralisierende Wirksamkeit der identifizierten humanen monoklonalen Antikörper. Die Forschenden fanden heraus, dass bis zu 65,9 % der Antikörper eine geringe neutralisierende Wirksamkeit hatten und mehr als 500 ng/ml benötigten, um den Wildtyp SARS-CoV-2 zu neutralisieren. Ein kleinerer Anteil der humanen monoklonalen Antikörper (23,6 %) hatte eine mittlere Wirksamkeit, die 100 bis 500 ng/ml zur Neutralisierung des Virus benötigte, während 9,1 % zwischen 10 und 100 ng/ml erforderten. Nur 1,4 % der humanen monoklonalen Antikörper wurden als extrem wirksam eingestuft, wobei das authentische Virus mit 1 bis 10 ng/ml neutralisiert wurde. Der wirksamste entwickelte humane monoklonale Antikörper zur Verringerung des Risikos auf infektionsverstärkende Antikörper neutralisierte das authentische Wildtyp-Virus und neu auftretende Varianten. „Der in unserer Studie beschriebene extrem potente humane monoklonale Antikörper ermöglicht wahrscheinlich die Verwendung geringerer Mengen von Antikörpern, um eine prophylaktische und therapeutische Wirksamkeit zu erzielen und infolgedessen die Kosten der Waren zu senken sowie eine nachhaltige Entwicklung und Herstellbarkeit zu ermöglichen“, schließt die Autorenschaft. Weitere Informationen: vAMRes-Projekt EVAg-Projektwebsite

Schlüsselbegriffe

vAMRes, EVAg, SARS-CoV-2, COVID-19, Coronavirus, Virus, Antikörper, humane monoklonale Antikörper, monoklonale Antikörper

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