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Coronavirus, neue Therapien aus den Antikörpern der Überlebenden
Das Team von Luca Varani (IRB) hat eine Finanzierung der Europäischen Union erhalten, um im Blut genesener Patienten Moleküle zu finden, die sich als entscheidend erwiesen haben und schliesslich auch für andere Kranke verwendet werden könnenvon Agnese Codignola
Mit einer nie dagewesenen Geschwindigkeit, die von der grossen und nicht neuen Sorge auch unter den politischen Entscheidungsträgern zeugt, hat die EU Ende Januar die Finanzierung der Erforschung möglicher Therapien gegen Covid-19 ausgeschrieben. Die Dotierung von ursprünglich 10 Millionen Euro, verteilt auf drei Gruppen, wurde dann auf knapp 50 Millionen aufgestockt, um mehr Projekte unterstützen zu können.
Binnen zwei Wochen wurden 91 Vorschläge eingereicht, und in wenigen Tagen wählte die Kommission die 17 Meistversprechenden aus, wofür sie normalerweise mehrere Monate gebraucht hätte. Mit der zweithöchsten Punktzahl sicherte sich das Team unter der Leitung von Luca Varani des Forschungsinstituts für Biomedizin (IRB) in Bellinzona, das seit langem an den immunologischen Therapien einiger viraler Erkrankungen arbeitet, den Zuschlag. In den letzten Jahren hat das IRB einen wesentlichen Beitrag zur Bekämpfung des Ebolavirus, sodass ein in Bellinzona entwickeltes Molekül (Antikörper) in den letzten Monaten im Kongo zum Einsatz kam und die Sterblichkeit der laufenden Epidemie von 70 auf 10 % gesenkt hat.
Der Experte erklärt, dass einer der interessantesten Ansätze, an denen derzeit weltweit gearbeitet wird, das Immunsystem betrifft und die Weise, wie es bei Kontakt mit den Krankheitserregern, insbesondere mit dem SARS Coronavirus 2, reagiert. Wie man weiss, führt das Virus, sobald es in den Organismus gelangt, zu einer Immunreaktion, die bei einem Grossteil der Infizierten nicht nur dafür sorgt, dass sie überleben, sondern dass sie im Falle eines späteren Kontakts nicht mehr oder zumindest nicht mehr schwer erkranken.
Das Geheimnis dieses Schutzes, vergleichbar mit anderen Infektionskrankheiten, beispielsweise mit den Windpocken, liegt in den spezifischen Antikörpern, die der Organismus als Reaktion auf das Virus produziert. Und genau darauf basiert die gesamte Strategie, die darauf ausgelegt ist, diese ausserordentlichen Eigenschaften zu nutzen. Diesbezüglich erklärt Varani: «Man kann auf drei unterschiedliche Arten fortfahren, von denen wir jede in unserem Projekt abbilden.
Der erste Weg sorgt für eine schnellstmögliche Verfügbarkeit der Therapie, ist langfristig aber nicht ideal. Man entnimmt das Blut genesener Patienten, trennt das die Antikörper enthaltende Plasma, reinigt sie und führt sie anderen Patienten zu. Diese Strategie, mit der sich das Karolinska Institutet in Stockholm befasst, ist schnell und hilfreich, aber langfristig nicht sehr praktisch, da man auf laufende Blutspenden Genesener angewiesen ist, die jedes Mal wiederholt werden müssen, wenn Behandlungsbedarf besteht. Ausserdem wäre sie in den Ländern mit niedrigem-mittlerem Entwicklungsstandard nur schwer praktizierbar und nicht risikofrei.
Der zweite Ansatz, den ein weiterer Projektpartner, die Universität Braunschweig in Deutschland, verfolgt, nutzt nur einige Teile der Antikörper der Genesenen, vermischt diese und verwandelt sie dank modernster, heute verfügbarer Gentechnologie in eine Therapie. Auch in diesem Fall sind nicht allzu lange Zeiten möglich, aber das grundlegende Hindernis liegt an der Heterogenität der Antikörper, da jeder Mensch unterschiedliche Arten mit unterschiedlicher Wirksamkeit bildet. Es besteht also die Gefahr, heterogene Mischungen zu erhalten, die alle überprüft werden müssen und nicht alle gleichermassen wirksam sind.
Wir hingegen konzentrieren uns auf den dritten möglichen Ansatz, also auf die Auswahl der besten, stärksten und reaktionsfreudigsten Antikörper im Blut der Genesenen, um diese dann in Primärmaterial umzuwandeln, also in eine Art Form, mit der wir der Definition nach gleiche Antikörper herstellen und unendlich reproduzieren können: Die sogenannten monoklonalen Antikörper.
So erhalten wir homogene, standardisierte und hoffentlich sehr aktive Antikörper. Der Vorteil ist offensichtlich: Sobald der günstigste Antikörper identifiziert ist, steht er stets in grossen Mengen zu Verfügung, ohne von den Genesenen abhängig zu sein.»
Um zu erkennen, welche die geeignetsten Antikörper sind, arbeitet Varani auch mit einigen italienischen Zentren, von denen jedes einen wesentlichen Beitrag leistet. «Eine unserer Spezialitäten ist die Nutzung von Computersimulationen, unterstützt von schnell verfügbaren experimentellen Daten, um die molekulare Struktur auf atomischer Ebene zu erhalten und zu verstehen, wie die Antikörper mit den Viren interagieren. Das ermöglicht uns eine rationale Veränderung und Verbesserung der Antikörper, wie wir mit dem Virus, das die Zika-Krankheit verursacht, bereits erfolgreich getan haben.
Wir sind eines der wenigen Teams weltweit, wenn nicht sogar das einzige, mit nachgewiesener Erfahrung mit diesem Ansatz, wie die zahlreichen wissenschaftlichen Publikationen belegen. Für dieses Projekt hat das Rechenzentrum CINECA in Bologna seine Hilfe angeboten, um die entsprechenden Simulationen mit seinem Supercomputer auszuführen. Andererseits wird die Gemeinsame Forschungsstelle der EU (EU-JRC) in Ispra eng mit der Europäischen Arzneimittel-Agentur EMA zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die Produktion von Anfang an den europäischen Vorgaben für Arzneimittelsicherheit folgt und so die Behandlung nach Abschluss der Entwicklung möglichst schnell an den Menschen bringt.
Das ist wichtig, denn in der Vergangenheit ist es vorgekommen, dass manche Therapien zu spät ans Bett des Patienten gelangten, da die Unternehmen, die sie konzipiert und hergestellt hatten, vorgegangen waren, ohne die Vorgaben der EMA in Betracht zu ziehen und somit im Anschluss erneute Tests vornehmen mussten, bevor sie zugelassen wurden. Und schliesslich wird uns das Policlinico San Matteo in Pavia, ein landesweiter Bezugspunkt für Infektionskrankheiten, und insbesondere Fausto Baldanti, der am Krankenhaus für Mikrobiologie zuständig ist, helfen, zu überprüfen, dass unsere Antikörper am Virus funktionieren, das von Patienten aus der Lombardei isoliert wurde.»
Und damit nicht genug: Die detaillierte Untersuchung der Merkmale der Antikörper und des Virus, das sie in der Lage sind, zu neutralisieren – fügt Varani hinzu –, ist für die Erforschung der Impfstoffe ganz wesentlich. Die Teilabschnitte des Virus, den die besten Antikörper binden, sind die wichtigsten, um das Virus selbst zu stoppen, also seine Schwachstelle und somit die idealen Kandidaten für die Impfstoffe.
Die Arbeit schreitet also schnell voran, und an mehreren Fronten gleichzeitig. Aber, wie zahlreiche Vertreter der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft, insbesondere diejenigen, die sich bereits seit langem mit Krankheiten dieser Art beschäftigen, stets aufs Neue wiederholen, man darf keine Eile haben, die Risiken sind nämlich erheblich. So Varani abschliessend: «Jede Hypothese muss in zahlreichen In-Vitro-Passagen, an verschiedenen tierischen Modellen und schliesslich, mit Vorsicht, am Menschen getestet werden.
Überstürzt man die Dinge, besteht die Gefahr, am Ende nicht wirksame, oder schlimmer noch, schädliche Therapien zu haben. Fehler, in seltenen Fällen auch mit tragischen Folgen, sind in der Vergangenheit immer wieder vorgekommen. Und da wir es in diesem Fall mit einem Virus zu tun haben, das erstmalig auf den Menschen übergegriffen hat, basieren unsere Überlegen auf statistischen Auswertungen dessen, was in vergleichbaren Situationen eingetreten ist und auf den wenigen realen Daten, die heute verfügbar sind. Vorsicht und gewissenhafte Wissenschaft sind folglich mehr als verpflichtend.
Es wird Monate dauern, aber besser heute Geduld walten lassen, und dann morgen Behandlungen zu haben, die retten, vollkommen sicher sind und nach ihrer Entwicklung dauerhaft gültig bleiben.»