Forscher Stellen Mit Rekordgeschwindigkeit Menschliche Grippe-Antikörper Her
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Anonim

Eine schnelle Behandlung mit Antikörpern gegen Grippeüberlebende könnte den Weg ebnen, Pandemien wirksamer zu vereiteln.

Eine neue Methode zur schnellen Herstellung von Proteinen zur Bekämpfung von Infektionen könnte den Unterschied zwischen Leben und Tod bei zukünftigen Pandemien bedeuten. Forscher berichten heute in Nature, dass sie einen Weg zur Herstellung monoklonaler Antikörper perfektioniert haben, die Krankheiten wie die Vogelgrippe zerstören können, die Gene mit menschlichen Grippesorten austauschen und von Vögeln zu Menschen springen können.

Ihre Forschung ist ein dramatischer Fortschritt, da es das erste Mal ist, dass Wissenschaftler in der Lage sind, die krankheitstötenden Proteine ​​schnell zu erzeugen, so der Co-Autor der Studie, Patrick Wilson, Immunologe bei der Oklahoma Medical Research Foundation (OMRF) in Oklahoma City. Er sagt, dass Forscher eines Tages Dutzende von Menschenleben ersparen und potenzielle Epidemien im Keim ersticken könnten, indem sie innerhalb eines Monats eine Behandlung mit natürlichen Antikörpern durchführen, die Überlebende gegen die bedrohliche Krankheit entwickelt haben.

Bis jetzt habe es bis zu drei Monate gedauert, um genügend monoklonale Antikörper zu produzieren, um große Populationen zu schützen, da das Immunsystem als Reaktion auf Infektionen nur geringe Mengen abpumpt.

Anthony Fauci, Direktor des Nationalen Instituts für Allergien und Infektionskrankheiten, bezeichnete die neue Arbeit als "bedeutenden Fortschritt" und stellte in einer Erklärung fest, dass sie "den Weg zur Herstellung von [monoklonalen Antikörpern] ebnet, die möglicherweise diagnostisch oder therapeutisch eingesetzt werden könnten" die Grippe sowie andere Infektionskrankheiten wie Hepatitis C und das Human Immunodeficiency Virus (HIV), die zu ausgewachsenem AIDS führen können.

Die neue Technik, die von Wilson und Kollegen an der Emory University School of Medicine in Atlanta entwickelt wurde, spart Zeit, indem Antikörper verwendet werden, die von sogenannten B-Zellen produziert werden (weiße Blutkörperchen, die diese produzieren und sie dann zu Infektionsstellen befördern, um eindringende Keime zu bekämpfen). als Reaktion auf Impfstoffe anstelle von tatsächlichen Infektionen.

Laut Wilson wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts routinemäßig monoklonale Antikörper von (absichtlich infizierten) Tieren verwendet, um zu versuchen, Diphtherie zu behandeln (eine Krankheit der oberen Atemwege, an der Anfang der 1920er Jahre jährlich etwa 15.000 Menschen starben, bis ein Impfstoff verabreicht wurde 1924 dagegen formuliert) und Tetanus (eine potenziell tödliche Infektion, die auch als Wundstarrkrampf bezeichnet wird, weil sich einer der Muskeln, die sie zerstört, im Kiefer befindet). Es gab jedoch Kompatibilitätsprobleme: Das menschliche Immunsystem betrachtete die tierischen Antikörper in den meisten Fällen als fremd und lehnte sie ab - oder es fehlte die Munition, um sie zu zerstören, wodurch die Patienten krank wurden.

Um diese Probleme zu vermeiden, haben Forscher versucht, Verfahren zur Extraktion monoklonaler Antikörper aus Menschen zu perfektionieren und zu beschleunigen, sie in einem Labor zu replizieren und sie dann Opfern zu injizieren, die an den Krankheiten leiden, die sie zur Bekämpfung gebildet haben. Der Schlüssel zum Sammeln dieser Antikörper bestand darin, B-Zellen, die sie tragen, von Überlebenden eines bestimmten Grippestamms zu entfernen - oder alternativ von jemandem, der gegen die Grippe geimpft wurde (weil der Grippeimpfstoff eine geschwächte Version des Virus enthält)..

Bisher hatten Wissenschaftler Probleme, schnell genug große Mengen wiederherzustellen, um Leben zu retten. Laut Wilson hat der Prozess traditionell so lange gedauert, dass der anvisierte Grippestamm zu dem Zeitpunkt, an dem genügend neue B-Zellen erzeugt wurden, bereits zu einer Form mutiert war, die für die eingefangene Ernte von Antikörpern nicht mehr anfällig ist.

Bei der neuen Methode isolierten die Forscher B-Zellen von Menschen, die gegen die saisonale Grippe geimpft worden waren und daher spezifische Antikörper gegen diese aufgebaut hatten. Aber anstatt extrahierte B-Zellen zur Proliferation anzutreiben, haben die Teams laut Wilson einfach die Antikörper-produzierenden Gene von ihnen gepflückt und diese in bestehende B-Zelllinien eingefügt, wodurch ihre Proteinproduktion erhöht wurde.

Der Typ der B-Zellen, den die Wissenschaftler für die begehrten Proteine ​​angezapft haben, ist als Antikörper-sekretierende Plasmazellen (ASCs) bekannt. ASCs gehören zu den First-Line-Verteidigern, die das Immunsystem aussendet, wenn es eine Infektion entdeckt (einschließlich geschwächter Impfstoffversionen). Diese Zellen haben die Aufgabe, potenzielle Gefahren ausfindig zu machen und den Ersatzkeimkämpfern zu signalisieren, die erforderlich sind, um eindringende Armeen auszuschalten. ASCs sind kurzlebig, weil sie eher als Späher als als Kampfsoldaten dienen.

Die Teams stellten fest, dass bis zu 80 Prozent der ASCs, die sie während ihres Peaks (sieben Tage nach der Impfung) isolierten, monoklonale Antikörper gegen den von ihnen injizierten Grippestamm enthielten.

"Der Grund, warum dies so aufregend ist, ist, dass die gleiche Art von B-Zellen bei Menschen mit Primärinfektionen vorhanden sein könnte", sagt Wilson und bemerkt, dass Forscher bisher nur gezeigt haben, dass dies mit Antikörpern funktioniert, die als Reaktion auf Impfstoffe erzeugt wurden. Das Team plant nun, die Methode an Personen zu testen, die mit der Grippe oder einem anderen Virus infiziert sind.

Antonio Lanzavecchia, Direktor des Instituts für biomedizinische Forschung in Bellinzona, Schweiz, betont, dass die Wirksamkeit von Wilsons Technik von der relativ kurzen Zeitspanne abhängt, in der ASCs aktiv sind.

Lanzavecchia glaubt, dass seine eigene Forschung vielversprechender ist: Er hat Antikörper gegen das schwere akute respiratorische Syndrom (SARS) und die Vogelgrippe mit sogenannten Memory-B-Zellen geerntet, bei denen es sich um Immunzellen handelt, die Antikörper aus allen Impfstoffen und zuvor geschlagenen Viren speichern bleiben dauerhaft im Blut.

"Wenn Sie an einer spontanen Krankheit leiden, haben Sie nur ein kurzes Zeitfenster, in dem Sie [ASCs] erhalten können", sagt er. "Daher kann es von Vorteil sein, auf Gedächtnis-B-Zellen [von jemandem abzuzielen, der die Krankheit besiegt hat]."

Das Problem ist, sagt Wilson, dass eine Person relativ wenige Speicher-B-Zellen hat - "in der Größenordnung von eins zu Tausenden" -, was das Extrahieren von Antikörpern aus ihnen zu einer zeitaufwändigen Aufgabe macht, da sie zuerst lokalisiert werden müssen.

"Wir stellen neue Antikörper her, die [möglicherweise wirksamer sind, weil sie] an sehr spezifische Virusstämme binden", sagt er. Er fügt hinzu, dass die neue Technik auch eingesetzt werden könnte, um den Grippestamm, den jemand hat, zu bestimmen, indem die Wirksamkeit extrahierter Antikörper gegen ihn getestet wird.

Wilson sagt, dass die neue Technik in einigen Jahren weit verbreitet sein könnte, wenn sie sich in klinischen Studien am Menschen als sicher und wirksam erwiesen hat.

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