Alpaka-Nanobodies gegen Covid-19

Berlin -

Alpakas haben besonders kleine Antikörper – die Nanobodies. Für die Forschung sind diese speziellen Abwehrzellen besonders interessant, denn sie sind gut wasserlöslich bei gleichzeitiger Robustheit. Alpakas rücken nicht das erste Mal seit Beginn der Pandemie in den Fokus, wenn es um mögliche Covid-19-Therapien geht.

Wissenschaftlern des Max-Planck-Institutes für Biophysikalische Chemie ist es gelungen, 45 infektionshemmende Nanobodies aus einer Alpaka-Immunbibliothek zu isolieren. Nanobodies sind Antikörper, die nur aus einer einzigen Domäne bestehen. Sie besitzen im Gegensatz zu „normalen“ Antikörpern nur aus den zwei schweren Ketten. Die zwei leichten Ketten am oberen Y-Teil des Antikörpers fehlen. Hieraus ergeben sich einige Vorteile: Neben einer besseren Wasserlöslichkeit sind Nanobodies auch resistenter gegenüber Wärme.

Die nun gefundenen Mini-Antikörper scheinen hochwirksam gegen Sars-CoV-2 zu sein, schreiben die Wissenschaftler:innen. Durch die höhere Stabilität gegenüber Hitze erhoffen sich die Forscher:innen einen längeren Überlebenszeitraum im Körper, sodass die Nanobodies länger wirksam bleiben. Aktuell zugelassene Antikörperpräparate sind empfindlich, müssen gekühlt werden und sind mitunter nur sehr begrenzt haltbar.

Wirksam gegenüber allen Varianten

Die Wirksamkeit der Antibodys scheint hoch. „Sie vereinen erstmals extreme Stabilität und höchste Wirksamkeit gegen das Virus und dessen Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Varianten“, informiert Institutsdirektor Dirk Görlich. Die Antikörper stammen zwar aus den Alpakas, die Gewinnung erfolgt nach einer kleinen Blutentnahme dann aber im Labor mittels Enzymen, Bakteriophagen und Hefen. Die Tiere würden laut Institut kaum belastet werden. Die geglückte Isolierung der Nanobodies ermöglicht auch die Isolierung aus E. coli Zellen. Normalerweise kommt es hier zu Problemen innerhalb der Faltung der Antikörper.

Laut Max-Planck-Institut binden und neutralisieren die sogenannten Nanobodies das Virus bis zu 1000-mal besser als zuvor entwickelte Mini-Antikörper. Der Wirkmechanismus beruht darauf, dass die neuentwickelten Nanobodies an die Rezeptor-Bindedomäne es Coronavirus-Spike-Proteins binden und dadurch die Infektion mit Sars-CoV-2 verhindern. Nun werden die Nanobodys für die Durchführung von klinischen Tests vorbereitet. Und auch die Art der Applikation könnte neu sein. „Unsere einfachen Nanobodies eignen sich möglicherweise dafür, inhaliert zu werden, um so das Virus in den Atemwegen einzudämmen“, erklärt Professor Matthias Dobbelstein, Direktor des Instituts für Molekulare Onkologie an der Universitätsmedizin Göttingen. „Da sie sehr klein sind, können sie zudem leicht ins Gewebe eindringen und das Virus direkt am Infektionsort an einer weiteren Ausbreitung hindern.“