Synthetische Nanokörper gegen COVID-19: Ein wissenschaftlicher Ansatz

Autor: Charlie Meier

Wissenschaftler testeten synthetische Nanokörper, die den Mini-Antikörpern in Lamas und Kamelen ähnlich sind. Diese sind aufgrund ihrer hohen Stabilität und geringen Größe vielversprechend als Mittel gegen Viren. Die Fähigkeit von SARS-CoV-2, Zellen zu infizieren, beruht auf Wechselwirkungen zwischen dem viralen Spike-Protein und dem Protein ACE2, das auf der Oberfläche menschlicher Zellen vorhanden ist. Diese Wechselwirkungen können also durch die sogenannten Sybodies (synthetische Nanokörper) gestört werden. Obwohl es zeitaufwändig ist, diese von den oben genannten Tieren zu erhalten, ermöglichen technologische Fortschritte aktuell so eine schnelle Auswahl.

Wie wirken synthetische Nanokörper gegen Coronavirus?

SARS CoV 2 synthetische antikörper aus lama oder kamel gegen covid 19

Damit sich das Virus an der Zelloberfläche festsetzen kann, bindet das Spike-Protein ACE2 mithilfe der drei sogenannten Rezeptorbindungsdomänen (RBD). Das Blockieren der RBD kann daher verhindern, dass Coronaviren in menschliche Zellen eindringen, was mit Antikörpern erfolgen kann. Eine Technologieplattform zur Auswahl von Sybodies aus großen synthetischen Bibliotheken wurde kürzlich im Labor von Markus Seeger an der Universität Zürich entwickelt und für diese Studie zur Verfügung gestellt. Die Christian Löw-Gruppe des EMBL Hamburg durchsuchte die vorhandenen Bibliotheken nach Sybodies, die verhindern könnten, dass SARS-CoV-2 menschliche Zellen infiziert. Zunächst verwendeten die Wissenschaftler so eine RBD des viralen Spike-Proteins als Köder, um die Sybodies auszuwählen, die an diese binden. Als Nächstes testeten sie die ausgewählten Sybodies auf ihre Stabilität, Wirksamkeit und Präzision der Bindung. Unter den besten Bindemitteln und als besonders wirksam bei der Blockierung erwies sich ein Antikörper mit der Bezeichnung Sybody 23.

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Die molekularen Strukturen zeigten, dass Sybody 23 RBDs sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsposition bindet und die Bereiche blockiert, in denen ACE2 normalerweise binden würde. Diese Fähigkeit, RBDs unabhängig von ihrer Position zu blockieren, könnte erklären, warum synthetische Nanokörper so effektiv sind. Um zu testen, ob Sybody 23 so ein Virus wie Corona neutralisieren kann, verwendete die Gruppe von Ben Murrell vom Karolinska Institutet Lentivirus, das so modifiziert wurde, dass es das SARS-CoV-2-Spike-Protein auf seiner Oberfläche trug. Sie beobachteten, dass Sybody 23 das modifizierte Virus im Reagenzglas erfolgreich deaktivierte. Zusätzliche Tests sind erforderlich, um zu bestätigen, ob dieser Sybody die SARS-CoV-2-Infektion im menschlichen Körper stoppen kann. Die Ergebnisse dieser Studie versprechen einen möglichen Weg zur Behandlung von COVID-19. In zukünftigen Arbeiten werden die Wissenschaftler weitere Analysen durchführen, um zu bestätigen, ob Sybody 23 eine wirksame COVID-19-Behandlung sein könnte.

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