Es war Februar, als Wissenschafter auf die Idee gekommen waren, einem Alpaka das neue Coronavirus-Spike-Protein zu injizieren. Es ist jener Eiweißstoff, der Sars-CoV-2 an Zellen bindet und es ermöglicht, dass das Virus eindringen und sich vermehren kann. Rund 60 Tage später hatten Blutproben des Tieres eine starke Immunantwort gegen den Erreger gezeigt. Die Antikörper waren in der Lage, das Virus auszuschalten. Forscher des Karolinska Instituts im schwedischen Stockholm haben nun kleinste Teile dieser Antikörper, sogenannte Nanokörper, identifiziert, die im Menschen das Coronavirus daran hindern können, in Zellen einzudringen. Das eröffnet neue Möglichkeiten für antivirale Therapien gegen Covid-19, schreiben sie im Fachblatt "Nature Communications".

Vorteile gegenüber Antikörpern

Als nächsten Schritt analysierten die Forscher Nanokörpersequenzen aus den B-Zellen des Alpakas, eine Art weißer Blutkörperchen, um herauszufinden, welche Nanokörper für die weitere Bewertung am besten geeignet waren. Sie identifizierten daraufhin einen Kandidaten, nämlich Ty1 - benannt nach Tyson, einem zwölf Jahre alten Alpaka aus Deutschland, welches immunisiert wurde. Dieser neutralisiert das Virus effizient, indem er sich an jenen Teil des Spike-Proteins bindet, der an den Rezeptor ACE2 andockt, der von Sars-CoV-2 zur fortlaufenden Infizierung der Zellen benutzt wird. Der Nanokörper verhindert also, dass der Erreger in die Zellen gelangt und somit eine Infektion.

Nanokörper bieten gegenüber herkömmlichen Antikörpern mehrere Vorteile. So messen sie weniger als ein Zehntel ihrer Größe und sind in der Regel einfacher und kostengünstiger herzustellen. Zudem können sie für den Menschen aufbereitet werden und nachweislich virale Infektionen der Atemwege hemmen, schreiben die Wissenschafter in der Publikation.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass Ty1 stark an das Sars-CoV-2-Spike-Protein bindet und damit das Virus ohne weitere sichtbare Aktivität neutralisieren kann", betont Ben Murrell vom Karolinska Institut. Nun soll mit präklinischen Tierstudien begonnen werden, um die neutralisierende Wirkung und das therapeutische Potenzial von Ty1 auch in vivo untersuchen zu können, erklärt der Forscher.

Dieses Projekt ist das erste des vom Karolinska Institut koordinierten CoroNAb-Konsortiums und wird unter anderem durch das Forschungsprogramm "Horizon 2020" der Europäischen Union finanziert. Zusätzliche Mittel wurden vom schwedischen Forschungsrat und vom KI-Entwicklungsbüro zur Verfügung gestellt.

Therapeutischer Kandidat

"Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse zur Besserung der Covid-19-Pandemie beitragen können und sich der neue therapeutische Kandidat als förderlich erweist", betont der Virologe und Studienautor Gerald McInerney vom Department of Microbiology, Tumor and Cell Biology am Karolinska Institut.