Neues Protein neutralisiert COVID in winziger menschlicher Niere
Modifiziertes ACE2 bringt Viren dazu, sich mit ihm statt mit der echten Zelle zu verbinden
Wissenschaftler der Northwestern University Feinberg School of Medicine haben ein neues Protein entwickelt, das als Trickser die COVID-19-Infektion in einem menschlichen Nierenorganoid, einem aus Stammzellen im Labor hergestellten Miniaturorgan, neutralisiert.
Bild von visuals3Dde auf Pixabay
Das Protein ist eine Variante von ACE2 (Angiotensin Converting Enzyme-2), dem Rezeptor, den das Coronavirus nutzt, um in menschliche Zellen einzudringen und sie zu infizieren. Das modifizierte Protein fängt das S-Spike des Coronavirus ab und täuscht vor, dass es an ihn bindet und nicht an den echten ACE2-Rezeptor in den Zellmembranen.
"Die Idee war, unser Protein so zu verabreichen, dass es das Coronavirus abfängt, bevor es den natürlichen Rezeptor in den Zellmembranen erreicht", sagte der leitende Studienautor Dr. Daniel Batlle, Professor für Medizin an der Northwestern University Feinberg School of Medicine und Northwestern Medicine Arzt. "Um die Wirksamkeit zu erhöhen, haben wir das ACE2-Protein so modifiziert, dass die Wirkdauer von Stunden auf Tage verlängert wird. Diese Eigenschaft wird für den Einsatz bei Patienten entscheidend sein."
Die Studie wurde am 1. Februar im Journal of the American Society of Nephrology veröffentlicht.
Die Ergebnisse sind ein Beweis für die Wirksamkeit des ACE2-Proteins bei der Vorbeugung und Behandlung von COVID-19-Infektionen beim Menschen, sagte Batlle, der auch Earle, del Greco, Levin Professor of Nephrology and Hypertension an der Feinberg School of Medicine ist.
"Während eine breit angelegte Impfung der beste Weg ist, die COVID-19-Pandemie zu bekämpfen, wird es immer einen Bedarf an Therapien zur Vorbeugung und Behandlung von Menschen geben, die nicht geimpft wurden oder bei denen der Impfstoff nicht vollständig wirksam war", sagte Batlle.
Das Protein wurde im menschlichen Nierenorganoid getestet, weil Nagetiere gegen eine Infektion mit dem Coronavirus, das COVID-19 verursacht, resistent sind.
Batlles Labor untersucht ACE2 seit vielen Jahren als Teil einer möglichen Behandlung für Nierenerkrankungen. Batlle und der Co-Autor der Studie, Dr. Jan Wysocki, Assistenzprofessor für Medizin an der Feinberg Feinberg School of Medicine, haben neuartige ACE2-Varianten biotechnologisch hergestellt, die sie an die Northwestern University lizenziert haben und von denen sie glauben, dass sie für die COVID-19-Therapie angepasst werden können, indem sie das Coronavirus abfangen und es daran hindern, sich an den natürlichen ACE2-Rezeptor in der Zellmembran zu heften.
Die nächsten Schritte umfassen die Planung von Sicherheitsstudien, die vor der Investigational New Drug-Zulassung für zukünftige Studien an Patienten mit COVID-19 erforderlich sind.
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Originalveröffentlichung
Jan Wysocki, Minghao Ye, Luise Hassler, Ashwani Kumar Gupta, Yuguo Wang, Vlad Nicoleascu, Glenn Randall, Jason A. Wertheim, Daniel Batlle, A Novel Soluble ACE2 Variant with Prolonged Duration of Action Neutralizes SARS-CoV-2 Infection in Human Kidney Organoids, J. Am. Soc. Nephrol. 2021 Feb 1; ASN.2020101537. Online ahead of print.
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