Covid-19 Corona: Nanobodies aus Alpakas stoppen Sars-CoV-2

Dass Antikörper gegen das Coronavirus und zur Behandlung von Covid-19 helfen, ist bekannt. Göttinger Forscher haben jetzt völlig neue, hochwirksame Antikörper entwickelt, die außerdem schnell und kostengünstig hergestellt werden können. Und dabei halfen den Wissenschaftlern drei Alpakas: Britta, Nora und Xenia. Der Haken: Bisher gibt es die Forschung nur im Labor.

Alpakas
Am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen gibt es eine Alpaka-Herde für die Forschung. Bildrechte: MPI f. biophysikalische Chemie/ Carmen Rotte

Antiköper gegen das Coronavirus, spätestens nach der Behandlung von Donald Trump haben die meisten davon gehört. Das Problem dabei: sie sind teuer und werden nur in Einzelfällen eingesetzt. Ein Göttinger Forscherteam hat jetzt völlig Mini-Antikörper entwickelt, die das Coronavirus und sogar dessen neue Varianten ausschalten können. Diese Mini-Antikörper, sogenannte Nanobodies, werden jetzt klinisch getestet. Denn sie haben das Potential, ein wichtiges Medikament gegen Covid-19 zu werden. "Sie vereinen erstmals extreme Stabilität und höchste Wirksamkeit gegen das Virus und dessen Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Varianten", so Dirk Görlich, Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, an dem die Nanobodies entwickelt wurden.

Laut der Forscher haben diese Minis entscheidende Vorteile gegenüber anderen Antikörpern. Sie sind temperaturstabil (bis 95°C), einfach herzustellen und zu lagern. Sie können als einfache Antikörper verwendet werden, oder auch als Zweier- und Dreierpacks. Dann sind sie laut der Forschenden noch länger im Körper wirksam und können so das Virus stoppen. Dabei wirken sie wie andere Antiköper auch. Die Nanobodies heften sich an die Bindedomäne des Spike-Proteins des Coronavirus, blockieren sie und verhindern so, dass das Virus Zellen infiziert.

Tausende Male effektiver als bisherige Antikörper

"Da sie sehr klein sind, können sie zudem leicht ins Gewebe eindringen und das Virus direkt am Infektionsort an einer weiteren Ausbreitung hindern", beschreibt es Matthias Dobbelstein, Professor und Direktor des Instituts für Molekulare Onkologie an der Universitätsmedizin Göttingen.

Laut den Tests wirken die Nanobodies schon in der einfachen Variante tausend Mal effektiver als bekannte Antikörper. "Der Dreierpack lässt das Spike-Protein nicht wieder los und neutralisiert das Virus sogar bis zu 30.000-fach besser als die Einzel-Nanobodies", so Thomas Güttler, der im Team von Dirk Görlich am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie forscht.

Zwei der neuentwickelten Nanobodies (blau und magenta) binden an die Rezeptor-Bindedomäne (grün) des Coronavirus-Spike-Proteins (grau) und verhindern dadurch die Infektion mit Sars-CoV-2 und dessen Varianten
Zwei der neuentwickelten Nanobodies (blau und magenta) binden an die Rezeptor-Bindedomäne (grün) des Coronavirus-Spike-Proteins (grau) und verhindern dadurch die Infektion mit Sars-CoV-2 und dessen Varianten.  Bildrechte: Max-MPI f. biophysikalische Chemie/ Thomas Güttler

Alpakas als tierische Reaktoren

Die Nanobodies aus Göttingen stammen aus Alpakas. Den Tieren Britta, Nora und Xenia aus der Herde am Göttinger Max-Planck-Institut wurde mehrmals ein Teil des Spike-Proteins injiziert. Daraufhin bildeten die drei Alpakas Antikörper. Dann mussten sie ein wenig Blut spenden. Daraus generierte das Forschungsteam die Baupläne für Milliarden von Antikörpern, aus denen sie mit Hilfe von Bakteriophagen (Viren, die auf Bakterien spezialisiert sind) die besten "herausfischten", wie es in der Mitteilung des Institutes heißt. Und diese wurden dann an den Zellkulturen getestet.

Was ist der Haken?

Es sind noch viele Fragen offen. Die Forschungen sind noch nicht als Studie veröffentlicht und damit von anderen Wissenschaftlern begutachtet worden. Die Nanobodies sind bisher nur an Zellkulturen im Labor untersucht worden. Es gibt also noch keine Daten zur Wirksamkeit in Tierversuchen oder bei Menschen.

Die Forschenden sind trotzdem optimistisch. Matthias Dobbelstein: "Wir wollen die Nanobodies möglichst schnell für den sicheren Einsatz als Wirkstoff testen, damit sie schwer Erkrankten zugutekommen sowie jenen, die nicht geimpft wurden oder keinen effektiven Impfschutz aufbauen können."

gp

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