Y-förmige Proteine, sogenannte Antikörper, sind wichtig, um das Virus anzugreifen und zu zerstören. Dr_Microbe / Getty Images

Wann Bei Präsident Trump wurde COVID-19 diagnostiziert, eine der neuesten experimentellen Therapien Er erhielt eine Mischung aus monoklonalen Antikörpern. Aber jetzt ein Impfstoff m wird bald verfügbar sein. Sind also andere Therapien notwendig oder wertvoll? Und was genau ist ein monoklonaler Antikörper?

In den letzten Monaten hat die Öffentlichkeit davon erfahren viele Behandlungen wird zur Bekämpfung von COVID-19 eingesetzt. Ein antivirales wie Remdesivir verhindert die Replikation des Virus in menschlichen Zellen. Genesungsplasma aus dem Blut von Spendern, die sich von COVID-19 erholt haben, können Antikörper enthalten, die das Virus und die Entzündung unterdrücken. Steroide mögen Dexamethason kann die gefährliche entzündliche Schädigung der Lunge verändern und verringern, wodurch das Atemversagen verlangsamt wird.

Die FDA hat eine Notfallgenehmigung für erteilt Eli Lillys monoklonaler Antikörper namens Bamlanivimab und Regeneron hat auf grünes Licht der FDA gewartet für seine Antikörperbehandlung. Monoklonale Antikörper sind in der Therapie besonders vielversprechend, da sie das SARS-CoV-2-Virus, das COVID-19 verursacht, neutralisieren und seine Fähigkeit zur Infektion einer Zelle blockieren können. Dies kann eine lebensrettende Maßnahme bei Menschen sein, die keine starke natürliche Immunantwort auf das Virus entwickeln können - bei Menschen über 65 oder bei bestehenden Erkrankungen, die sie anfälliger machen.

Ich habe in gearbeitet Laboratorien für öffentliche Gesundheit und Medizin seit Jahrzehnten spezialisiert auf die Untersuchung von Viren und anderen Mikroben. Selbst wenn ein Impfstoff gegen COVID-19 verfügbar wird, sehe ich eine Rolle für die monoklonale Antikörpertherapie, um die Pandemie unter Kontrolle zu bringen.

Warum sollten wir uns kümmern?

Bis ein Ein großer Prozentsatz der Bevölkerung ist immun Bei einer Infektionskrankheit - entweder durch einen Impfstoff oder durch die unkontrollierte Ausbreitung durch eine Gemeinschaft - muss sich die Welt in unserem Krieg gegen die COVID-19-Pandemie auf andere Waffen verlassen.

Herdenimmunität entsteht, wenn die Mehrheit der Bevölkerung entweder durch Impfung oder Infektion Immunität gegen das Virus erlangt. In diesem Fall werden schutzbedürftige Personen, die nicht geimpft werden können, von der „Herde“ geschützt. smodj / iStock / Getty Images Plus

Neben den zuvor genannten Therapien können monoklonale Antikörper uns ein weiteres Instrument bieten, um das Virus zu neutralisieren, sobald es eine Infektion verursacht.

Diese künstlichen Antikörper bieten der Welt die Möglichkeit einer Immuntherapie ähnlich der Verwendung von Rekonvaleszenzplasma aber mit einer gezielteren und genaueren Aktion. Während ein Impfstoff letztendlich zum Schutz der Öffentlichkeit beiträgt, wird die Impfung kein sofortiges Ereignis sein und 100% der Bevölkerung mit Impfstoffen versorgen. Wir wissen auch nicht, wie effektiv es sein wird.

Die Wirkung eines Impfstoffs ist auch nicht augenblicklich. Es dauert mehrere Wochen, um eine starke Antikörperantwort zu erzeugen. In der Zwischenzeit könnten monoklonale Antikörper helfen, das im Körper vermehrte Virus zu entfernen.

Antikörper 101

Ein Antikörper ist ein Y-förmiges Protein, das auf natürliche Weise vom Immunsystem unseres Körpers produziert wird, um auf etwas abzuzielen, das fremd ist oder nicht Teil von Ihnen ist. Diese Fremdkörper werden als Antigene bezeichnet und können auf Allergenen, Bakterien und Viren sowie anderen Dingen wie Toxinen oder einem transplantierten Organ gefunden werden.

Eine monoklonale Antikörperbehandlung ahmt die natürliche Immunantwort des Körpers nach und zielt auf Fremdstoffe wie ein Virus ab, die Menschen infizieren oder schädigen. Es gibt auch monoklonale Antikörper, die Pharmaunternehmen haben entwickelt, dass Ziel Krebszellen. Monoklonale Antikörper sind eine der stärksten Arten von Medikamenten. Im Jahr 2019 sieben der 10 meistverkauften Medikamente waren monoklonale Antikörper.

Für Präsident Trump die experimentelle Behandlung des Pharmaunternehmens Regeneron schloss zwei Antikörper ein.

Typischerweise passt das Spike-Protein des Coronavirus perfekt in den ACE2-Rezeptor menschlicher Zellen, ein Protein, das in Lungenzellen und anderen Organen häufig vorkommt. Wenn diese Verbindung hergestellt wird, kann der Virus Zellen infizieren und sich in ihnen vermehren. Aber monoklonale Antikörper können die Infektion durch verlangsamen oder stoppen Anheften an das virale Spike-Protein, bevor es den ACE2-Rezeptor erreicht. In diesem Fall wird das Virus harmlos, da es nicht mehr in unsere Zellen eindringen und sich vermehren kann.

Wenn Antikörper (weiß) an die Spike-Proteine ​​binden, die die Oberfläche des Virus bedecken, kann SARS-CoV-2 menschliche Zellen nicht mehr infizieren. JUAN GAERTNER / SCIENO PHOTO LIBRARY / Getty Images

Wie entstehen monoklonale Antikörper?

Monoklonale Antikörper, die das Coronavirus neutralisieren, sind kompliziert herzustellen und herzustellen. Sie müssen in Zellen hergestellt werden, die aus dem Eierstock eines Hamsters entnommen und in riesigen Stahlfässern gezüchtet wurden. Die Antikörper, die diese Zellen herstellen, müssen dann extrahiert und gereinigt werden. Leider sind diese monoklonalen Antikörper, die seit Jahren für andere Krankheiten verwendet werden, häufig ziemlich teuer.

Regenerons zwei Antikörper zielen auf das Spike-Protein von SARS-CoV-2 ab - die Vorsprünge auf der Oberfläche des Virus, die ihm ein kronenartiges Aussehen verleihen und für die Infektion menschlicher Zellen entscheidend sind.

Einer der beiden Antikörper von Regeneron ist eine Replik oder ein Klon eines Antikörpers, der von einer Person geerntet wurde, die sich von COVID-19 erholt hat. Der zweite Antikörper wurde in einer Maus identifiziert, die biologisch so konstruiert war, dass sie ein menschliches Immunsystem aufweist. Als dieser Maus das Spike-Protein injiziert wurde, erzeugte ihr menschliches Immunsystem Antikörper gegen sie. Einer der wirksamsten Mausantikörper wurde dann geerntet und verwendet, um einen Teil dieser Therapie zu bilden.

Eli Lillys monoklonale Antikörpertherapie Bamlanivimabwurde anhand einer Blutprobe identifiziert, die einem der ersten US-Patienten entnommen wurde, der sich von COVID-19 erholt hatte.

Beide Unternehmen haben eine großtechnische Fertigung mit robusten, globalen Lieferketten eingerichtet, um die monoklonalen Antikörper herzustellen, und viele globale Produktionsstätten, um das Angebot zu steigern. Eli Lilly hat erhielt die FDA-Zulassung und Regeneron wartet noch auf die Genehmigung. Leider wird es wahrscheinlich zu Beginn der Zulassungen einen Mangel an Antikörpern geben.

Monoklonale Antikörper plus Impfstoff

Monoklonale Antikörper können Impfstoffe durch einen schnellen Schutz vor Infektionen ergänzen. Wenn sie einem Individuum verabreicht werden, bieten monoklonale Antikörper einen sofortigen Schutz für Wochen bis Monate. Impfstoffe brauchen länger, um Schutz zu bieten, da sie das Immunsystem herausfordern müssen. Der Vorteil eines Impfstoffs besteht jedoch darin, dass er normalerweise einen langfristigen Schutz bietet.

Die Produkte von Regeneron und Eli Lilly werden beide durch intravenöse Injektion verabreicht. Danach muss der Patient von medizinischem Fachpersonal überwacht werden. Da bieten sie sofortigen SchutzDie Auswirkungen auf die Behandlung oder den Schutz von Hochrisikopopulationen sind immens.

Diese Medikamente haben das Potenzial, infizierte Patienten zu behandeln oder eine Infektion von Angehörigen der Gesundheitsberufe und des öffentlichen Gesundheitswesens an vorderster Front dieser Pandemie zu verhindern. Monoklonale Antikörper könnten auch für ältere Menschen, kleine Kinder und immungeschwächte Menschen nützlich sein, bei denen Impfstoffe entweder nicht wirken oder gefährlich sein können.

Über den Autor

Rodney E. Rohde, Professor für klinische Laborwissenschaft, Texas State University

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