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21. 01. 2021
Verfasst von: Stefan Dübel, Michael Hust

Corona – Antikörper-Therapie und Diagnostik

Mikroskopische Aufnahme von Zellen, von denen einige mit dem Corona-Virus infiziert sind. © Abcalis GmbH
Mikroskopische Aufnahme von Zellen, von denen einige mit dem Corona-Virus infiziert sind. Die Antikörper (grün) erkennen Baumaterial für das SARS-CoV-2-Virus innerhalb einer Zelle und können so eine Infektion identifizieren. Violett markiert sind die Zellkerne.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Braunschweig forschen an neutralisierenden Antikörpern gegen Viren. Sie haben zahlreiche vielversprechende Antikörper gegen das Corona-Virus gefunden und mit Kooperationspartnern einen klinischen Entwicklungskandidaten als Medikament gegen COVID-19 entwickelt. Der Antikörper schützt die Lunge vor der Infektion.

Vielseitige Anwendungen für biotechnologisch hergestellte Antikörper

Gegen das neuartige Corona-Virus SARS-CoV-2 hat das Immunsystem vieler Menschen noch keine Antikörper entwickelt. Biotechnologisch, also im Labor, hergestellte menschliche Antikörper können zur Therapie von COVID-19-Patienten eingesetzt werden. Oder sie liefern als passive Immunisierung, zum Beispiel bei Risikogruppen, einen prophylaktischen Schutz vor einer Infektion, bis das Immunsystem eigene Antikörper produziert hat. Das Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik der Technischen Universität (TU) Braunschweig sowie dessen Ausgründung YUMAB GmbH haben in ihren Genbibliotheken zahlreiche Antikörper gefunden, die effektiv gegen SARS-CoV-2 wirken. Falls der ausgewählte beste Antikörper COR-101 in den klinischen Studien genauso gut funktioniert wie im Tiermodell, kann er schwere Krankheitsverläufe verhindern.

Eine Person hält ein kleines Röhrchen zwischen den Fingern. Daneben liegt ein Behälter mit mehreren, nummerierten Röhrchen. Auf dem Behälter steht das englische Wort für Bibliothek. © Michael Hust, TU Braunschweig
Dieses kleine Röhrchen enthält eine Antikörper-Gendatenbank mit rund 10 Milliarden Antikörper-Bauplänen.

Antikörper-Medikament gegen COVID-19

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen aktuell im Corona Antibody Team (CORAT) an dem Antikörper-Medikament COR-101 gegen COVID-19. Dabei arbeiten sie eng mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI), dem Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM), zahlreichen Forschenden und Kliniken aus Niedersachsen und ganz Deutschland sowie mit industriellen Partnern zusammen. „Wir haben in kürzester Zeit einen Medikamentenkandidaten entwickelt und hoffen, Anfang 2021 mit den klinischen Studien beginnen zu können. Das war nur durch den außergewöhnlichen Einsatz und die hervorragende Zusammenarbeit aller Beteiligten möglich“, sagt Prof. Michael Hust von der TU Braunschweig.

In einem Labor befinden sich auf einem Tisch mehrere Versuchsplatten. Diese beinhalten sehr viele, getestete Antikörperklone © Michael Hust, TU Braunschweig
Die ersten Braunschweiger SARS-CoV-2-Antikörper auf dem Labortisch: Jeder blaue Punkt der über tausend getesteten Antikörperklone in diesen Versuchsplatten ist ein möglicher Kandidat für ein Antikörpermedikament. Die Farbe entsteht nur bei einer erfolgreichen Bindung an ein Oberflächenmerkmal der Corona-Viren.

Schutz vor Infektion

„In der Öffentlichkeit liegt der Fokus derzeit auf den Impfstoffen als Vorsorge gegen eine COVID-19-Erkrankung. Daneben sind aber auch Medikamente für die Behandlung von akut an COVID-19 Erkrankte notwendig“, ergänzt sein Kollege, Prof. Stefan Dübel. „Virusneutralisierende Antikörper könnten außerdem Risikogruppen oder exponiertes Medizinpersonal für Wochen, vielleicht sogar Monate vor Infektionen schützen.“ Die wissenschaftliche Kooperation führte zur Gründung der CORAT Therapeutics GmbH, die die weitere Entwicklung bündelt und sie mit Unterstützung des Landes Niedersachsen und in enger Absprache mit den Zulassungsbehörden vorantreibt.

Antikörper ohne Tierversuche gewinnen

Darüber hinaus sind Antikörper Schlüsselsubstanzen in unzähligen Diagnostiktests und Analysemethoden – von der Lebensmitteluntersuchung über Schwangerschafts-Teststreifen bis zum Nachweis von Viren. Aktuell werden dafür meistens Antikörper aus Tierblutprodukten verwendet. Eine Alternative dazu bietet das Start-up Abcalis, ebenfalls eine Ausgründung des Instituts für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik: Sie stellen Antikörper in vitro, also im Reagenzglas, ohne Tierversuche biotechnologisch her. Diese Antikörper sind im Gegensatz zu den Tierblutprodukten erstmals stets vollständig in ihrer Zusammensetzung bekannt. Die dabei eingesetzte Methode wurde von Stefan Dübel miterfunden (siehe auch ti 1 / 2019).

Infektionsschutz mit Schnelltests

„Unsere Antikörper können in Zukunft Antikörper aus Tierblutprodukten komplett ersetzen. Zudem bieten sie den Vorteil, dass sie in gleichbleibender Qualität und Beschaffenheit unbegrenzt hergestellt werden können“, hebt Stefan Dübel einen Vorteil insbesondere für zertifizierte Diagnostikprodukte hervor. Im Fall von SARS-CoV-2 beteiligt sich das Team mit Antikörpern zur direkten Erkennung der verschiedenen Coronavirus-Proteine. „Dank unserer Antikörperherstellung im Reagenzglas konnten wir sehr schnell Antikörper für die SARS-CoV-2-Schnelltests entwickeln“, stellt der Biotechnologe fest.

Eine Forscherin pipettiert eine Lösung auf eine Versuchsplatte. © Abcalis GmbH
Das Start-up Abcalis GmbH entwickelt in Braunschweig Schnelltests für die SARS-CoV-2-Diagnose.

Ausgezeichnet mit Wissenschaftspreisen

Das Corona Antibody Team der Technischen Universität Braunschweig und die YUMAB GmbH erhielten im September 2020 den Innovationspreis Niedersachsen in der Kategorie „Kooperation“. Das Start-up Abcalis gewann den Innovationspreis in der Kategorie „Wirtschaft“. Im Dezember wurden die CORAT Therapeutics und die Abcalis jeweils in verschiedenen Kategorien mit dem Durchstarterpreis des Landes Niedersachsen ausgezeichnet. Michael Hust und Stefan Dübel führen diese Erfolge vor allem auf die Gemeinschaftsleistung zurück. „Ohne den wirklich außergewöhnlichen Einsatz unserer Promovierenden, wissenschaftlichen und technischen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter wären wir nie so weit gekommen“, begründet Stefan Dübel.

Prof. Dr. Stefan Dübel
Adresse
Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik
Technische Universität Braunschweig
Prof. Dr. Stefan Dübel
Adresse
Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik
Technische Universität Braunschweig
Prof. Dr. Michael Hust
Adresse
Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik
Technische Universität Braunschweig
Prof. Dr. Michael Hust
Adresse
Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik
Technische Universität Braunschweig
Technische Universität Braunschweig, Wissens- und Technologietransfer
Adresse
Rebenring 33
38106 Braunschweig
Technische Universität Braunschweig, Wissens- und Technologietransfer
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Rebenring 33
38106 Braunschweig