Forscher haben einen Antikörper entdeckt, der in der Lage ist, alle bekannten Varianten von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, sowie entfernt verwandte SARS-ähnliche Coronaviren, die andere Tiere infizieren, zu neutralisieren.
Im Rahmen einer neuen Studie über die hybride Immunität gegen das Virus entdeckte und isolierte das große, institutionenübergreifende Forschungsteam unter der Leitung der University of Texas in Austin einen breit neutralisierenden Plasma-Antikörper namens SC27 von einem einzigen Patienten. Mit Hilfe einer Technologie, die im Laufe mehrerer Jahre der Erforschung der Antikörperreaktion entwickelt wurde, konnte das von Ingenieuren und Wissenschaftlern der UT geleitete Team die genaue molekulare Sequenz des Antikörpers ermitteln, was die Möglichkeit eröffnet, ihn in größerem Maßstab für künftige Behandlungen herzustellen.
„Die Entdeckung von SC27 und anderen Antikörpern wie diesem wird uns helfen, die Bevölkerung besser vor aktuellen und zukünftigen COVID-Varianten zu schützen“, sagte Jason Lavinder, ein wissenschaftlicher Assistenzprofessor in der McKetta-Abteilung für Chemieingenieurwesen der Cockrell School of Engineering und einer der Leiter der neuen Forschungsarbeit, die vor kurzem in der Zeitschrift Cell Reports Medicine veröffentlicht wurde.
In den mehr als vier Jahren seit der Entdeckung von COVID-19 hat sich das Virus, das die Krankheit verursacht, rasch weiterentwickelt. Jede neue Variante wies unterschiedliche Merkmale auf, von denen viele sie resistenter gegen Impfstoffe und andere Behandlungen machten;
Schutzantikörper binden sich an einen Teil des Virus, das so genannte Spike-Protein, das als Ankerpunkt für das Virus dient, um sich an die Körperzellen zu heften und diese zu infizieren. Indem sie das Spike-Protein blockieren, verhindern die Antikörper diese Interaktion und somit auch die Infektion.
SC27 erkannte die unterschiedlichen Eigenschaften der Spike-Proteine in den vielen COVID-Varianten. Andere UT-Forscher, die als erste die Struktur des ursprünglichen Spike-Proteins entschlüsselten und den Weg für Impfstoffe und andere Behandlungen ebneten, bestätigten die Fähigkeiten von SC27;
Die zur Isolierung des Antikörpers verwendete Technologie, Ig-Seq genannt, ermöglicht den Forschern einen genaueren Blick auf die Antikörperreaktion auf Infektionen und Impfungen durch eine Kombination aus Einzelzell-DNA-Sequenzierung und Proteomik.
„Ein Ziel dieser Forschung und der Vakzinologie im Allgemeinen ist es, einen universellen Impfstoff zu entwickeln, der Antikörper erzeugt und eine Immunreaktion mit breitem Schutz gegen ein schnell mutierendes Virus hervorruft“, sagte Will Voss, ein frischgebackener Doktorand der Zell- und Molekularbiologie am College of Natural Sciences der UT, der die Studie mit leitete.
Neben der Entdeckung dieses Antikörpers haben die Forscher festgestellt, dass eine hybride Immunität – eine Kombination aus Infektion und Impfung – im Vergleich zu einer Infektion oder Impfung allein einen erhöhten Schutz gegen künftige Exposition bietet.
Die Arbeit findet inmitten einer weiteren COVID-Spitze im Sommer statt. Dieser Trend zeigt, dass das Schlimmste der Pandemie zwar überstanden sein mag, dass aber immer noch ein Bedarf an innovativen Lösungen besteht, die den Menschen helfen, das Virus zu vermeiden und zu behandeln.
Die Forscher haben einen Patentantrag für SC27 eingereicht. Weitere Mitglieder des Teams der UT sind Jason McLellan, Patrick O. Byrne, Sean A. Knudson, Douglas R. Townsend, Jessica Kain und Yimin Huang vom Fachbereich Molekulare Biowissenschaften; George Georgiou, Ed Satterwhite und Allison Seeger vom McKetta-Fachbereich Chemieingenieurwesen; Jeffrey M. Marchioni vom Fachbereich Biomedizintechnik und Chelsea Paresi vom Fachbereich Chemie. Zu den Teammitgliedern aus anderen Einrichtungen gehören Greg Ippolito vom Texas Biomedical Research Institute, Ralph S. Baric, Michael A. Mallory, John M. Powers, Sarah R. Leist, Jennifer E. Munt und Trevor Scobey von der Abteilung für Epidemiologie der University of North Carolina in Chapel Hill, Izabella N. Castillo, Melissa Mattocks und Premkumar Lakshmanane von der Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie der UNC; und Bernadeta Dadonaite und Jesse D. Bloom vom Fred Hutchinson Cancer Center. Das Forschungsteam erhielt Mittel von den National Institutes of Health und der Bill & Melinda Gates Foundation.
