Coronavirus: Neuer Antikörper wirkt gegen jede Variante von SARS-CoV-2

Einem Forschungsteam ist es gelungen, einen Antikörper zu finden, der in der Lage ist, alle bekannten Varianten von SARS-CoV-2 zu neutralisieren. Mit dieser Entdeckung ermöglicht das Team nicht nur neue Möglichkeiten zur Therapie von Covid-19, sondern auch auf der Suche nach neuen Ansätzen für breit wirksame Impfstoffe. Der Antikörper wurde in Mäusen mit menschlichen Immunzellen erzeugt und bindet an eine andere Region des Spike-Proteins als es bei den bekannten Corona-Impfstoffen der Fall ist. Nach der Anbindung an das Virus verhindert er die Fusion mit der Zellmembran und neutralisiert somit die Infektion.

Neuer Antikörper gefunden

Die Entwicklung der mRNA-Impfstoffe war ein großer Erfolg im Kampf gegen Covid-19. Allerdings sind die Impfstoffe bereits heute nicht mehr so wirksam wie direkt nach ihrer Freigabe. Der Grund hierfür ist, dass das Corona-Virus SARS-CoV-2 sich durch Mutationen stetig verändert. So hat die derzeit global zirkulierende Omikron-Variante vor allem ihre Rezeptor-Bindungsstelle stark abgewandelt. Die Folge: Antikörper, die durch eine Infektion oder Impfung in unserem Körper entstanden sind, können nicht oder zumindest schlechter an das Virus andocken. Es kommt häufiger zu erneuten Infektionen, und auch die Impfstoffe gegen Covid-19 wirken nur noch teilweise.

Ein Forschungsteam rund um Sai Luo von der Harvard Medical School in Boston hat nun jedoch einen Antikörper identifiziert, der dies ändern könnte. Er kann nämlich alle bisher gängigen Varianten des SARS-CoV-2-Virus neutralisieren. Bei der Entwicklung kamen Mäuse zum Einsatz, die durch eine Genmanipulation dazu gebracht wurden, menschliche Immunzellen auszubilden. Das Mäusegenom wurde dabei so verändert, dass die Tiere besonders viele unterschiedliche menschliche B-Zellen ausbilden. Dabei handelt es sich um die Zellart, die für die Produktion von Antikörpern verantwortlich ist.

Ein komplett neuer Ansatz

Nach den erfolgreichen Genmanipulationen infizierten die Forscher:innen den Tieren im Abstand von vier Wochen das Spike-Protein des Wuhan-Stamms von SARS-CoV-2 oder Nanopartikel mit nur dessen Bindungsstelle. Das humanisierte Immunsystem der Mäuse produzierte daraufhin neun verschiedene Stämme von Antikörpern gegen SARS-CoV-2. Als Test für die Wirksamkeit der Antikörper führte das Team anschließend Neutralisationstests mit monoklonalen Antikörpern jeder Linie durch.

Bei diesen Tests erwies sich ein Antikörper namens SP1-77 als besonders wirksam gegen die Viren. „SP1-77 neutralisierte sehr potent alle bisher gekannten SARS-CoV-2-Varianten, darunter auch die kürzlich entstandenen Omikron-Subvarianten BA.1, BA.2, BA.3, BA.4/5 und BA.2.12.1„, so die Forscher:innen. Diese Ergebnisse konnten in drei verschiedenen Arten von Neutralisationstests reproduziert werden.

Anschließend ging das Team der Frage nach, wieso ausgerechnet dieser Antikörper sich als so wirkungsvoll erwies. Dazu untersuchte das Team seine Bindung an das Spike-Protein von SARS-CoV-2. Es stellte sich heraus, dass SP1-77 anders an eine andere Stelle des Virus andockte als die meisten anderen Antikörper. „Die meisten Mutationen von SARS-CoV-2 liegen außerhalb der Ansatzstelle von SP1-77„, so die Forscher:innen. Das führe dazu, dass der Antikörper sehr widerstandsfähig gegenüber mutationsbedingten Veränderungen ist. Das Team ist zudem zuversichtlich, dass diese Widerstandfähigkeit auch bei zukünftigen Virus-Varianten erhalten bleiben wird.

Durch weitere Analysen fand das Team heraus, dass SP1-77 das Andocken des Virus an den ACE2-Rezeptor auf der Zelloberfläche nicht verhindert, sondern stattdessen die Fusion der äußeren Virusmembran mit der Zellmembran verhindert. Dieser Prozess ist für den Zelleintritt des Virus zwingend notwendig. So kann das Coronavirus zwar an die menschliche Zellen binden, deren Zellmembran allerdings nicht durchdringen. Es handelt sich somit um einen neuen Ansatzpunkt für eine Impfung.

Neuer Ansatz für Impfstoffe

Hinzu kommt, dass der Antikörper neue Möglichkeiten zur Behandlung von Covid-19 eröffnen könnte. „Wenn sich diese breite und potente Wirkung gegen SARS-CoV-2-Varianten auch in vivo bestätigt, dann hat er das Potenzial zur Therapie gegen aktuelle und neu auftretende Variants of Concern„, so die Forscher:innen.

Außerdem bietet der neue Antikörper Hinweise für neue Ansatzstellen für breit wirksame Impfstoffe. „Der nicht-traditionelle Neutralisations-Mechanismus von SP1-77 könnte die Entwicklung neuer Impf-Strategien anstoßen, die breiter gegen BA.5 und andere Virusvarianten schützen„, so das Team.

via Boston Children’s Hospital