Een groep onderzoekers van de universiteit van Californië in San Francisco slaagde er in om een effectief nanobody antilichaam te ontwikkelen, dat zich aan covid-19 virusdeeltjes bindt en ze zo uitschakelt. Groot nieuws, want zo kunnen we voorkomen dat covid-19 patiënten ernstig ziek worden. Vooral voor ouderen met een verzwakt immuunsysteem dat zelf niet meer zo effectief antilichamen aanmaakt, is het antilichaam tegen covid-19 een leven reddende ontdekking.
Antilichamen: gerichte kogels tegen ziekteverwekkers
Antilichamen zijn grote eiwitmoleculen in de vorm van een Y. Op hun actieve plaats, aan de voet van de Y, binden ze zich aan hun doelwit. Gebeurt dat bijvoorbeeld bij een SARS-CoV-2 coronavirus deeltje, dan kan dit deeltje niet meer een cel binnendringen. Het wordt omringd door de antilichamen. Witte bloedlichaampjes ruimen dit vervolgens op.
Ons immuunsysteem kent meerdere technieken om ziekteverwekkers uit te schakelen, maar antilichamen vormen de krachtigste verdediging tegen virussen in de bloedbaan. Bij een vaccinatie leert ons lichaam om de juiste antilichamen aan te maken. Maar we kunnen ook rechtstreeks antilichamen injecteren. Vooral bij acute infecties werkt dit sneller. Immuniteit opbouwen kost een paar dagen of langer, in het geval van het Pfizer vaccin bijvoorbeeld enkele weken, door middel van twee prikken.
Nanobody: antilichaam tegen covid-19
De antilichamen waarmee het team op de proppen komt, komen van nature niet bij de mens voor. De “nanobodies” of single-domain antibodies, in de tachtiger jaren ontdekt, zijn veel kleiner en simpeler. Met 110 aminozuren zijn ze rond tien keer zo klein als “normale” antilichamen. Hun “ontwerp” is afkomstig uit kamelen en lama’s.
Superkrachten
Twee andere onderzoekers, Manglik en Kruze, hadden al jaren eerder een bibliotheek samengesteld van 2 miljard verschillende nanobodies. Daardoor was de kans groot, dat er een paar tussen zouden zitten die specifiek los zouden gaan op het spike eiwit van het virusdeeltje. Een eerste match leverde inderdaad 800 kandidaten op voor een geschikte nanobody. Ze kozen hier de beste van. Met de hulp van honderden biochemici, en heel wat nachtelijke uren overwerk, verfijnden ze de antilichamen. Daardoor konden deze nog beter aan het spike eiwit binden. In de uiteindelijke vorm, werden er drie nanobodies aan elkaar geplakt zodat ze als een soort hoedje de spike zouden omringen. Toen gebeurde er iets opvallends. Die verbinding maakte de binding van de antilichamen aan de virus spikes 200.000 maal sterker. Het antilichaam kreeg superkrachten.
Kunnen ingeademd en ingespoten worden
Aanvullende tests wezen uit, dat de antilichamen resistent zijn tegen temperaturen tot 60-70 graden. Ook een verneveling overleven ze. Dat maakt ze erg geschikt om via een ademmasker aan covid-patiënten op de intensive care toe te dienen. En, om bij patiënten die er nog niet zo ernstig aan toe zijn, het virus snel de kop in te drukken. Zo kunnen we zorgen voor minder doden en eerder een ontsnapping bereiken uit deze nachtmerrie. Deze technologie kan ook voor andere virussen worden gebruikt.
Bron
- Michael Schoof et al. An ultrapotent synthetic nanobody neutralizes SARS-CoV-2 by stabilizing inactive Spike, Science (2020). DOI: 10.1126/science.abe3255
- Jiangdong Huo et al. Neutralizing nanobodies bind SARS-CoV-2 spike RBD and block interaction with ACE2, Nature Structural & Molecular Biology (2020). DOI: 10.1038/s41594-020-0469-6