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Wie Antikörper gegen Ebola wirken

Der Ebola-Erreger zählt zu den gefährlichen Filoviren. Immunologen hoffen, die rasante Ausbreitung der Erreger im Körper von Patienten durch Gabe von Antikörpern zu stoppen. <ic:message key='Bild vergrößern' />
Der Ebola-Erreger zählt zu den gefährlichen Filoviren. Immunologen hoffen, die rasante Ausbreitung der Erreger im Körper von Patienten durch Gabe von Antikörpern zu stoppen. Quelle: Hans Gelderblom/RKI

06.08.2014  - 

Während die Ebola-Epidemie in Westafrika weiter wütet, gibt es nun erste Meldungen über Patienten, die mit experimentellen Wirkstoffen behandelt wurden. So wurden dem US-Arzt Kent Brandly und der Missionarin Nancy Writebol Medienberichten zufolge Seren mit monoklonalen Antikörpern verabreicht. Die Protein-Medikamente hindern die Ebola-Viren offenbar daran, sich zu vermehren. Wie gut sie wirken, ist unklar, immerhin soll es den Behandelten besser gehen. Bei der Herstellung des Wirkstoffs setzt eine kalifornische Firma auf Tabakpflanzen als Antikörperfabriken - darin steckt auch biotechnologisches Know-how aus Deutschland.

Der experimentelle Wirkstoffcocktail, um den sich die Berichte derzeit drehen, trägt den Codenamen „ZMapp“. Er wird von der südkalifornischen Firma „Mapp Biopharmaceutical“ aus San Diego hergestellt. Bei dem Präparat handelt es sich um einen Mix aus drei verschiedenen Antikörper-Molekülen, die sich jeweils gegen bestimmte Oberflächenstrukturen des Ebola-Virus vom Typ Zaire richten, also einem Stamm, der dem derzeit in Westafrika grassierenden Erreger sehr ähnlich ist (mehr...). Weitere Komponenten zu dem Antikörper-Cocktail hat die kanadische Firma Defyrus beigesteuert.

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Ermutigende Wirkung bei Makaken

Erstmals vor zwei Jahren berichteten Virologen vom Infektionsforschungsinstitut der US Army und die Mapp-Biotechnologen im Fachjournal PNAS (2012, Bd. 109, S. 18030) über die ermutigende Wirkung des Antikörper-Cocktails MB-003 bei Rhesusaffen. Im vergangenen Jahr publizierten sie eine weitere Studie im hochrangigen Fachjournal Science Translational Medicine (2013, Bd.5, S.199ra113). Darin behandelten sie infizierte Makaken erst mit dem Serum, als erste Anzeichen von Fieber auftraten – drei von sieben Tieren überlebten. Der nun bei den Ebola-Erkrankten eingesetzte Antikörper-Cocktail ZMapp sei erst im Januar dieses Jahres als Kandidat identifiziert worden, schreibt die Biotech-Firma in einem kurzen Informationsblatt. Sicherheitsstudien an Menschen habe es bisher nicht gegeben, daher seien auch nur kleine Mengen des Wirkstoffs derzeit verfügbar. Man kooperiere mit Regierungsbehörden, um die Produktion zu steigern, heißt es in dem Infoblatt (PDF zum Download: hier klicken). Ob Grippe, Keuchhusten oder Kinderlähmung – eine Impfung kann vor Infektionskrankheiten schützen. Wie das genau abläuft, erklärt Jan Wolkenhauer in der neuen Folge von Kreidezeit. Quelle: biotechnologie.tvInzwischen hat auch die oberste US-Seuchenbehörde CDC Informationen zu ZMapp veröffentlicht.

Im Prinzip eine passive Impfung

Wie wirkt der Anti-Ebola-Cocktail? Die Behandlung ist vom Wirkprinzip her eine sogenannte passive Impfung. Das bedeutet: Der überrannten und akut geschwächten Körperabwehr wird im Kampf gegen das Virus unter die Arme gegriffen – dazu wird ein Immunserum mit passgenauen Antikörpern injiziert. Die hochspezifischen Antikörper heften sich wie Lenkwaffen an die Außenhülle der gefährlichen Filoviren, markieren sie für das Immunsystem und leiten damit die effiziente Zerstörung der Eindringlinge und von ihnen befallener Zellen ein. So kann die Vermehrung des Erregers gestoppt werden.

Antikörperfabrik Tabakpflanze

Mit monoklonalen Antikörpern werden hochspezifische Antikörper mit einer einzigen definierten Passform gegen eine bestimmte Zellhüllstruktur bezeichnet. Sie wurden in einem ersten Schritt zunächst in Ebola-infizierten Mäusen hergestellt, in weiteren Schritten durch gentechnische Tricks für den Einsatz bei Menschen tauglich gemacht („humanisiert“). Unkonventionell ist im Falle von ZMapp die Herstellung der Antikörper: Als Produktionsorganismus für die Abwehrproteine nutzen die Biotechnologen die Tabakpflanze Nicotiana benthamiana.

Hintergrund

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Diese hätten eine wesentlich höhere Schutzwirkung gezeigt als Antikörper aus Hamsterzellen, die in der Industrie überlicherweise als Produktionszellen eingesetzt werden, schreiben die Forscher in ihren Publikationen. In der Fachwelt sind Antikörper, die in der Natur nur in Tieren und Menschen vorkommen, aus Pflanzen als Produktionsfabriken auch als "Plantibodies" bekannt. Auch in Deutschland haben Molekularbiologen mit grünen Antikörperfabriken experimentiert. Die Firma Icon Genetics aus Halle, inzwischen eine Tochterfirma der Nomad Bioscience GmbH, hat mit Antikörpern aus Tabakpflanzen einen personalisierten Impfstoff zur Behandlung von Non-Hodgkin-Lymphomen entwickelt und diesen bereits in einer Phase I-Studie getestet (mehr...). Auch das Know-how zur Herstellung von ZMapp stammt von Icon Genetics. Seit mehreren Jahren pflegen die Hallenser mit den US-Biotechnologen von Mapp eine Kooperation. Fraunhofer-Forscher aus Münster wiederum  sind an einem EU-Projekt beteiligt, bei dem HIV-Impfstoffe in Tabak hergestellt wurden (mehr...).

© biotechnologie.de/pg
 

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