Ultrapotenter Antikörper gegen das Zikavirus

Das Zikavirus (ZIKV) wird durch infizierte Aedes-aegypti-Mücken übertragen. Schwangere, die sich mit dem Virus infizieren, geben den Erreger an den ungeborenen Fetus weiter. Während der Erreger bei Erwachsenen in der Regel nur leichte Erkrankungen verursacht, kann er bei ungeborenen Kindern durch mütterliche Infektionen für schwere Geburtsfehler verantwortlich sein. Insbesondere wenn sich die werdende Mutter in den ersten sechs Monaten der Schwangerschaft infiziert, kann dies beim Fetus zu Fehlbildungen des Gehirns führen. Außerdem werden neurologische Auffälligkeiten, Fehlentwicklungen wie Plazentainsuffizienz und intrauterine Wachstumsretardierung bis hin zum Tod des Kindes mit der Infektion in Verbindung gebracht. Da es derzeit noch keinen zugelassenen Impfstoff gegen ZIKV gibt, wird mit Nachdruck nach anderen Interventionsoptionen gesucht.

Eine Möglichkeit stellt ein Team um Dr. Tulika Sing von der University of California in Berkeley nun vor. Diese Forschenden isolierten aus dem Blut einer mit dem Zikavirus infizierten schwangeren Frau einen pentameren, ZIKV-spezifischen IgM-Antikörper (DH1017.IgM), der abhängig vom IgM-Isotyp eine ultrapotente Virus-Neutralisierung zeigte. Die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit wurden nun im Fachjournal »Cell« publiziert.

Die Frau, deren Blutproben in Brasilien während des Zika-Ausbruchs im Jahr 2015 entnommen wurden, hatte ein scheinbar gesundes Baby geboren, obwohl bei ihr über fast zwei Monate Zikaviren im Blut nachweisbar gewesen waren. Dies ist eine ungewöhnlich lange Expositionszeit mit dem Virus.

Die Forschenden identifizierten im Blut dieser Frau B-Zellen, die einen IgM-Antikörper produzierten, der in der Lage ist, sehr effizient virale Partikel zu binden und diese dann daran zu hindern, in Zellen einzudringen. In Experimenten mit Mäusen stellten die Forschenden fest, dass der Antikörper die Tiere nicht nur vor ansonsten tödlichen Infektionen schützte, sondern den Virustiter auch so weit reduzierte, dass ZIKV im Blut der Tiere nicht mehr nachweisbar war.

Dass ein IgM-Antikörper diese herausragenden Bindungseigenschaften zeigte, überraschte die Forschenden. Denn IgM-Antikörper bilden typischerweise einen schwächeren, weniger ausgereiften Antikörpertyp, der früh in einer Infektion produziert wird. Anders als der klassische, bivalente IgG-Typ, der fast drei Viertel aller Antikörper im Serum repräsentiert, sind IgM-Antikörper, die nur 10 Prozent des Antikörper-Repertoires ausmachen, durch eine fünfgliedrige Struktur charakterisiert. Durch diese fünfgliedrige Struktur sind sie in der Lage, zehn Antigene gleichzeitig zu binden.

Und genau diese Eigenschaft scheint in diesem Fall ausschlaggebend zu sein. Tatsächlich konnten die Forschenden nachweisen, dass sich mehrere Arme des Antikörper-Pentamers gleichzeitig an einen Viruspartikel heften. So legen diese Ergebnisse nahe, dass IgM-Antikörper besonders wirksam zum Schutz vor dem Zikavirus und möglicherweise auch gegen andere Viren sein könnten, spekulieren die Autoren.

Um den Antikörper zu einer Therapie zu entwickeln, planen die Forschenden um Sing nun, in zusätzlichen präklinischen Modellen zu testen, ob DH1017.IgM sicher ist und wie wirksam dieser Antikörper die Übertragung auf einen Fetus verhindern kann.

Zumindest ist DH1017.IgM ein möglicher Kandidat, die Lücke zu schließen, die sich durch das Fehlen einer Impfung besonders zum Schutz von Schwangeren auftut, unterstreicht auch Professorin Dr. Sallie Permar von der Weill Cornell Medicine in New York City und eine der Seniorautorinnen der Publikation.

In einem Beitrag im News-Portal »Genetic Engineering & Biotechnology News (GEN)« erinnert sie daran, wie Schwangere von den Covid-19-Impfstoffstudien ausgeschlossen wurden, und betont, dass diese gerade dann in Untersuchungen mit einbezogen werden müssen, wenn es um neue präventive oder therapeutische Behandlungen für Zika geht. »Schwangere sind genau die Bevölkerungsgruppe, die Impfstoffe oder Immuntherapien gegen Zika benötigt«, sagt sie.