Therapeutische Antikörper ggü. Antikörper aus Impfung

Antikörper können vor Infektionen schützen, unabhängig davon, ob unser Körper sie selbst produziert oder wir sie im Rahmen einer therapeutischen Behandlung erhalten. Zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Blogs befinden wir uns mitten in der SARS-CoV-2-Coronavirus-Pandemie. Weltweit wird an einer wirksamen Behandlung geforscht und mehrere Gruppen können vielversprechende Fortschritte verzeichnen. Es ist wahrscheinlich, dass Arzneimittel sowohl zur Vorbeugung als auch zur Heilung dieser Krankheit Antikörper enthalten werden. 

Hier werfen wir einen genaueren Blick darauf, wie Antikörper sowohl bei der Impfung als auch bei der Antikörpertherapie am Schutz unseres Körpers vor Krankheiten beteiligt sind.

Was sind Antikörper?

Antikörper sind Proteine, die von den B-Zellen des Immunsystems als Reaktion auf ein Immunogen hergestellt werden, das als nicht dazugehörig identifiziert wird, z. B. ein Bakterium oder ein Virus. Antikörper erkennen auf sehr selektive Weise nur einen bestimmten Teil (sogen. Antigen) eines Moleküls vom Eindringling, z. B. einen Teil eines Enzyms aus einem Bakterium oder ein Segment des Spike-Proteins aus der Hülle eines Virus. 

Jede B-Zelle kann theoretisch ein anderes Antigen erkennen, und Menschen haben eine enorme Anzahl verschiedener B-Zellen, jede Zelle mit ihrer eigenen Spezifität. Sobald eine B-Zelle mit ihrem Antigen in Kontakt kommt, beginnt sie, Kopien von sich selbst zu erstellen. Diese Kopien können wiederum Kopien erstellen usw. (sogen. Proliferation), wobei jede Zelle diese Antikörper sekretiert.

Die Antikörper binden an das Antigen und blockieren die Virulenz, indem sie den Eintritt in eine Zelle stoppen, andere Teile des Immunsystems um Hilfe bitten und den Eindringling zur Entfernung aus dem Körper markieren.

Die Stärke und der Verlauf der Immunantwort hängen von einer Vielzahl von Faktoren ab. Zu diesen Faktoren zählen unter anderem Dosierung, Weg und Art der Präsentation des Immunogens und sogar, wie sehr sich das Immunogen von den körpereigenen Molekülen unterscheidet. 

Wenn Ihr Körper zum ersten Mal einer Bedrohung ausgesetzt ist, beispielsweise einer neuen Form eines sich schnell entwickelnden Virus wie dem Grippevirus, kann es ungefähr 2 Wochen dauern, bis unsere B-Zellen eine Reaktion auslösen und beginnen, sich zu vermehren und Antikörper zu produzieren. Daher verfügt unser Körper nicht über eine ausreichende Konzentration an Antikörpern, um in der Zwischenzeit die Bedrohung zu neutralisieren. In der Zwischenzeit können sich die Bakterien oder Viren selbst vermehren und gegen den Versuch des Immunsystems antreten, sie einzudämmen.

Antikörper bei der Impfung

Sobald das Immunsystem auf eine Bedrohung gestoßen ist und die zur Neutralisierung erforderlichen Informationen protokolliert hat, kann es eine schnelle Antikörperreaktion auf künftige Invasionen desselben Antigens erzeugen. In vielen Fällen, einschließlich der aktuellen SARS-CoV-2-Coronavirus-Pandemie, reicht die erste Infektion jedoch aus, um ernsthaften Schaden zu verursachen. Hier sind Impfungen von entscheidender Bedeutung, da sie unserem Immunsystem einen Vorsprung verschaffen.

Bei einer Impfung wird ein Immunogen, beispielsweise ein nicht infektiöses Derivat eines krankheitsverursachenden Organismus, dem Körper zugeführt, um das Immunsystem auf einen zukünftigen Angriff vorzubereiten. Ein deaktiviertes Virus oder ein Virusprotein kann sich nicht vermehren oder Krankheiten verursachen. Das Immunsystem wird es jedoch weiterhin als Bedrohung betrachten und eine Reaktion auslösen, wodurch eine Armee von B-Zellen erzeugt wird. Die B-Zellen bleiben in der Nähe und können im Bedarfsfall sehr schnell Antikörper gegen das echte Virus produzieren.

Vaccines not only protect the individual who has been vaccinated, but if a high enough proportion of people have been vaccinated, “herd immunity” can be achieved. The proportion of immune individuals required for herd immunity is based on the average number of people an infected individual will infect. For SARS-CoV-2, it is estimated that at minimum 43% of the population needs to be immune to achieve herd immunity. Where a population has herd immunity, if one person happens to get sick and is contagious, the pathogen is not likely to find another susceptible host to infect and the disease dies out from the population. Herd immunity is especially important to protect those who cannot receive a vaccine.

Sobald genügend Menschen geimpft wurden, kann sich die Krankheit nicht mehr ausbreiten und wird ausgerottet. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) erklärte 1980 die Pocken offiziell für ausgerottet. Vorausgegangen waren die umfassenden Bemühungen der Organisation zur weltweiten Bereitstellung von Impfstoffen.

Antikörper als Therapie

Wenn sich Menschen mit einer Krankheit wie SARS-CoV-2 infizieren und genesen, haben sie wahrscheinlich Antikörper gegen verschiedene Antigene des Virus erzeugt. Diese Antikörper können aus dem Blut des Spenders gewonnen und auf ihre Viruserkennung und Wirksamkeit gegen das Virus getestet werden. Vielversprechende Kandidaten können kloniert und als Grundlage für die Erzeugung von Antikörpern in großem Maßstab herangezogen werden, die als Therapie zum Einsatz kommen.

Beispielsweise arbeitet Twist Biopharma mit dem Vanderbilt University Medical Center (VUMC) zusammen, um eine proprietäre Library zur Identifizierung synthetischer Antikörper aufzubauen, die auf Sequenzen basiert, die von einem genesenen COVID-19-Patienten stammen, und um synthetische Gene und Antikörper für die Entwicklung von COVID-19-Therapien bereitzustellen.

Die Gentechnik ermöglicht die Anpassung von Antikörpern an eine hohe Antigenspezifität sowie an andere Eigenschaften wie Wirksamkeit, Aufnahmegeschwindigkeit und Halbwertszeit. Weltweit wurden mehr als hundert Antikörpertherapien für die Behandlung von Indikationen zugelassen, die von Krebs über Makuladegeneration bis hin zu HIV-Infektionen reichen oder derzeit geprüft werden. Die Variant Libraries von Twist Bioscience und der Twist Antibody Optimization-Dienst, die diese Libraries verwenden, bieten beide Wege für eine schnelle therapeutische Entwicklung.

Die Antikörpertherapie ist in der Regel so konzipiert, dass sie schnell wirkt und die Antikörper sofort einsatzbereit sind. Um die Wirksamkeit aufrechtzuerhalten, müssen die Behandlungen möglicherweise regelmäßig wiederholt werden. Bei einer Impfung hingegen dauert es eine Weile, bis sich eine Wirkung zeigt, aber diese Wirkung umfasst eine lang anhaltende Immunität.

Im Fall von SARS-CoV-2 ist die gleichzeitige Verfolgung beider Strategien eine hervorragende Möglichkeit, uns gegen die Unwägbarkeiten abzusichern. Eine Antikörpertherapie hilft bei der Bekämpfung von COVID-19, während ein Impfstoff in erster Linie dazu beitragen sollte, eine Virusinfektion zu verhindern.