Neue Hoffnung im Kampf gegen HIV: Nanobodies aus Lama-DNA

Wichtige Erkenntnisse zur Nanobody-Technologie

HIV hat eine Methode entwickelt, um dem Immunsystem zu entkommen. Konventionelle Antikörper sind zu groß, um das Virus effektiv anzugreifen. Die neuen Antikörper, die Xu und sein Team entwickelt haben, sind jedoch deutlich kleiner und können das Virus leichter erkennen und neutralisieren.

Diese neuen Nanobodies sind etwa ein Zehntel so groß wie herkömmliche Antikörper und bestehen aus flexiblen, y-förmigen Schwerketten-Antikörpern. Diese Schwerketten-Antikörper sind besonders effektiv im Kampf gegen bestimmte Viren, einschließlich HIV.

Methode der Nanobody-Entwicklung

Die Forscher immunisierten Lamas mit einem speziell entworfenen Protein, was zur Produktion neutralisierender Nanobodies aus der Lama-DNA führte. Xu und sein Team identifizierten anschließend Nanobodies, die empfindliche Stellen des Virus angreifen können. Durch die Gestaltung der Nanobodies in einem dreifachen Tandemformat – indem kurze DNA-Abschnitte wiederholt wurden – erzielten die resultierenden Nanobodies eine beeindruckende Wirksamkeit. Zudem können sie 96 Prozent eines vielfältigen Panels von HIV-1-Stämmen neutralisieren.

Potenzial der Nanobodies in der HIV-Therapie

Eine detaillierte Analyse ergab, dass diese Nanobodies die Erkennung des CD4-Rezeptors nachahmen, ein Schlüsselfaktor bei der HIV-Infektion. Um ihre Wirksamkeit zu erhöhen, wurden die Nanobodies mit einem breit neutralisierenden Antikörper (bNAb) fusioniert, was zu einem neuen Antikörper mit beispielloser Neutralisationsfähigkeit führte.

Anstatt einen Cocktail von Antikörpern zu entwickeln, kann nun ein einziges Molekül hergestellt werden, das HIV neutralisieren kann. Xu und sein Team arbeiten an einem breit neutralisierenden Nanobody, der über 90 Prozent der zirkulierenden HIV-Stämme neutralisieren kann. In Kombination mit einem weiteren bNAb, deras ebenfalls etwa 90 Prozent neutralisiert, könnten sie gemeinsam nahezu 100 Prozent der HIV-Stämme neutralisieren.

Zukünftige Forschungsansätze

Xu begann diese Forschung am Vaccine Research Center des National Institutes of Health in Bethesda, Maryland, wo er mit einem Team von über 30 Wissenschaftlern zusammenarbeitete. Seit 2023 führt Xu die Forschung an der Georgia State University weiter und betreut Payton Chan, eine Doktorandin. Gemeinsam arbeiten sie daran, diese potenziellen Heilmittel weiterzuentwickeln.

Chan zeigt sich optimistisch über die Zukunft der Nanobody-Forschung und deren Anwendung in der HIV-Therapie. Diese Nanobodies sind die bisher besten und potenziell neutralisierendsten Antikörper. Jenes ist vielversprechend für die Zukunft der HIV-Therapeutika und die Antikörperforschung.

Laut Xu werden zukünftige Bemühungen darauf abzielen, Lama-Nanobodies mit anderen existierenden bNAbs zu kombinieren, um zu untersuchen, ob einige dieser Kombinationen eine 100-prozentige Neutralisierung erreichen können. Dies könnte neue Behandlungsoptionen im Kampf gegen HIV bieten.