Monoklonale SARS-CoV-2-Antikörper: Bedeutsam für Autoimmunität und mögliche Therapien

Bei einer SARS-CoV-2-Infektion werden monoklonale Antikörper (mAbs) gegen verschiedene Virusstrukturen gebildet. Nicht alle mAbs haben dabei gleich gute Virus-neutralisierende Eigenschaften, daher ist die detaillierte Charakterisierung der Antikörper und ihrer Zielepitope erforderlich, um die COVID-19-Pathophysiologie besser zu verstehen und möglichst gezielte Immunisierungsstrategien zu entwickeln.

SARS-CoV-2-induzierte mAbs sollen sich gegen das Virus richten, doch einige haben Eigenschaften, die praktisch das Gegenteil einer Virus-Neutralisation bewirken. So kann beispielsweise der Antikörper gegen die Rezeptor-Bindungs-Domäne (RBD) des viralen Spike-Proteins S1 mit dem humanen ACE2-Rezeptor interagieren und die virale Zellinvasion fördern. In einer deutschen Studie wurden aus 598 humanen monoklonalen Antikörpern von zehn COVID-19-Patienten 40 stark neutralisierende Antikörper identifiziert. Die kristallinen Strukturen zweier mAbs im Komplex mit SARS-CoV-2 (RBD bei 2,55/2,70 Å) zeigten eine direkte Blockade der ACE2-Bindung. Der potenteste mAb (mit einer IC50 = 3,1 ng/ml) war CV07-209.

Bei der Charakterisierung der SARS-CoV-2-Antikörper fanden sich viele sogenannte Keimbahn-nahe mAbs, die prinzipiell die Fähigkeit haben können, an mehr als ein Zielantigen zu binden („Off-Target-Bindung“). Weitere Analysen zeigten, dass manche dieser Keimbahn-nahen SARS-CoV-2-Antikörper tatsächlich mit Eigenantigenen verschiedener muriner Organe reagierten; unter anderem mit Hirngewebe sowie Herz, Lunge, Nieren und Darm. Der potente, neutralisierende mAbs CV07-209 zeigte keine unspezifischen bzw. Off-Target-Bindungseigenschaften, so dass er im Tiermodell eines COVID-19-suszeptiblen Hamsterstammes zur prophylaktischen sowie postexpositionellen Behandlung getestet wurde. Im Ergebnis schützte CV07-209 die SARS-CoV-2-infizierten Hamster effektiv vor der Erkrankung bzw. vor Lungenschäden und anderen Krankheitssymptomen wie Gewichtsverlust.

Die Autoren schlussfolgern, dass Virus-neutralisierende, nicht-eigenreaktive SARS-CoV-2-Antikörper eine vielversprechende Therapiestrategie darstellen. Ob die Bindungsfähigkeit an Eigenantigene bzw. die mögliche Autoreaktivität von Keimbahn-nahen SARS-CoV-2-Antikörpern klinisch eine Bedeutung bei bestimmten COVID-19-Verläufen hat (z. B. Autoimmunphänomene auslöst), müsse nun weiter untersucht werden. Insbesondere im Kontext sogenannter Post-COVID-Syndrome, aber auch mit Blick auf vermeidbare Komplikationen zukünftiger Impfungen sei eine potenzielle Antikörper-Kreuzreaktivität von großer Bedeutung.

Kreye J, Reincke SM, Kornau HC et al. A therapeutic non-self-reactive SARS-CoV-2 antibody protects from lung pathology in a COVID-19 hamster model. Open AccessPublished: September 23, 2020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.049