Forscher entwickeln Antikörper zur Bekämpfung von HCMV, einem häufigen, übersehenen Virus

Forscher von Texas Biologics haben eine wichtige Entdeckung gemacht, die die Behandlung des humanen Zytomegalievirus (HCMV) verbessern könnte, eines häufigen, aber übersehenen Virus, das ein ernstes Risiko für gefährdete Bevölkerungsgruppen, einschließlich Menschen mit geschwächtem Immunsystem, darstellt. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention ist das Virus die ansteckendste Ursache für Geburtsfehler in den Vereinigten Staaten.

Das weit verbreitete Virus – Schätzungen zufolge liegt die weltweite Infektionsrate bei über 80 % – ist schwer zu behandeln, da es dem Immunsystem entgehen kann. Das Forschungsteam, dem führende Wissenschaftler und Ingenieure der University of Texas at Austin, der Universität Freiburg und der Cardiff University angehören, hat einen neuen Antikörpertyp mit einer veränderten Struktur entwickelt, der das Virus überlisten und seine Fähigkeit, dem Immunsystem auszuweichen, neutralisieren kann.

„Unsere manipulierten Antikörper sind wie ein Schloss, das das Virus nicht knacken kann“, sagte Jennifer Maynard, Professorin am McKetta Department of Chemical Engineering der Cockrell School of Engineering und eine der Hauptautoren der neuen, in Cell veröffentlichten Forschung.

Sie behalten ihre Fähigkeit, das Immunsystem zu aktivieren, sind aber nicht mehr anfällig für die Tricks des Virus.“

Jennifer Maynard, Professorin, Cockrell School of Engineering

Trotz seiner Verbreitung gibt es keinen Impfstoff gegen HCMV und die jüngsten Bemühungen scheiterten nach Rückschlägen. Aktuelle Behandlungen basieren auf antiviralen Medikamenten, die toxische Nebenwirkungen haben und zu Arzneimittelresistenzen führen können, wodurch ein dringender Bedarf an sichereren und wirksameren Therapien entsteht.

Das Virus verbreitet sich über Körperflüssigkeiten von Mensch zu Mensch. Und wie alle Herpesviren wie Krebsgeschwüre und Windpocken bleibt es ein Leben lang nach der Infektion im Körper.

In Experimenten verhinderte der Antikörper die Ausbreitung des Virus zwischen Zellen, ein Schlüsselmerkmal von HCMV, das seine Kontrolle so schwierig macht. Die Antikörper reduzierten die Virusausbreitung in infizierten Zellkulturen erheblich und zeigten damit die Fähigkeit, die Ausbreitung des Virus zu verlangsamen.​

„Es ist wie ein Tauziehen zwischen dem Virus und dem Immunsystem“, sagte Ahlam N. Qerqez, Hauptautor der Studie, ehemaliger Doktorand in Maynards Labor und jetzt leitender Wissenschaftler bei Denali Therapeutics. „Das Virus hat clevere Strategien entwickelt, um Antikörper von ihren beabsichtigten Zielen abzuziehen, wodurch es für das Immunsystem schwieriger wird, seine Aufgabe zu erfüllen.“

Das Virus produziert spezielle Proteine, sogenannte virale Fc-Rezeptoren (vFcγRs), die in die natürlichen Abwehrmechanismen des Körpers eingreifen. Diese Proteine ​​binden an Antikörper – Moleküle des Immunsystems, die normalerweise bei der Bekämpfung von Infektionen helfen – und verhindern, dass sie Immunzellen wie natürliche Killerzellen (NK) aktivieren. NK-Zellen sind für die Beseitigung infizierter Zellen verantwortlich, aber die vFcγRs von HCMV „kapern“ Antikörper im Wesentlichen und machen sie unwirksam

Die manipulierten Antikörper sollen die vFcγRs von HCMV meiden und gleichzeitig NK-Zellen aktivieren, um infizierte Zellen anzugreifen. ​

Das Team konzentrierte sich auf einen bestimmten Antikörpertyp namens IgG1, der eine Schlüsselrolle bei der Bekämpfung von Infektionen spielt. Durch die Untersuchung der Interaktion von HCMV mit IgG1 identifizierten die Forscher die genauen Regionen des Antikörpers, auf die das Virus abzielt, und veränderten sie, um die Bindung des Virus zu verhindern.

Bei den meisten gesunden Menschen bleibt HCMV inaktiv und verursacht keine Symptome. Bei Menschen mit geschwächtem Immunsystem – wie Organtransplantationsempfängern, Krebspatienten und Neugeborenen – kann das Virus jedoch zu schwerwiegenden Komplikationen führen, darunter Organschäden, Entwicklungsverzögerungen und sogar zum Tod. HCMV ist auch die häufigste Infektionsursache für angeborene Geburtsfehler und betrifft bis zu 2 % der Schwangerschaften weltweit

Die vom Team entwickelten Antikörper-Engineering-Techniken könnten auf andere Viren angewendet werden, die ähnliche Strategien zur Immunumgehung nutzen, wie zum Beispiel andere Herpesviren und sogar bestimmte bakterielle Infektionen. Darüber hinaus unterstreichen die Ergebnisse, wie wichtig es ist, bei der Entwicklung wirksamer Behandlungen auf infizierte Zellen und nicht nur auf das Virus selbst abzuzielen

„Diese Arbeit stellt einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise dar, wie wir über antivirale Therapien denken“, sagte Jason McLellan, Professor an der Abteilung für Molekulare Biowissenschaften des College of Natural Sciences an der UT und Mitautor des Artikels. „Anstatt nur zu versuchen, das Virus zu neutralisieren, konzentrieren wir uns darauf, das Immunsystem in die Lage zu versetzen, infizierte Zellen zu beseitigen. Das ist ein ganzheitlicherer Ansatz, der zu besseren Patientenergebnissen führen könnte.“

Die manipulierten Proteine ​​werden mehrere weitere Testrunden erfordern, bevor sie im klinischen Umfeld eingesetzt werden können.​ Das Team untersucht auch die Kombination seines Ansatzes mit anderen Therapien, wie etwa antiviralen Medikamenten oder Impfstoffen, um eine umfassende Behandlungsstrategie zu entwickeln.

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