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Verfahrenstechnik 9/2021

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Verfahrenstechnik 9/2021

VERFAHRENSTECHNIK IM

VERFAHRENSTECHNIK IM ALLTAG I SERIE Klein, aber oho! Hochwirksame und stabile Nanobodies stoppen Sars-CoV-2 Autorin: Dr. Carmen Rotte, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen Ein Forscherteam hat Mini- Antikörper entwickelt, die das Coronavirus Sars-CoV-2 und dessen gefährliche neue Varianten effizient ausschalten. Die sogenannten Nanobodies binden und neutralisieren das Virus bis zu 1 000 Mal besser als zuvor entwickelte Mini-Antikörper. Antikörper helfen unserem Immunsystem, Krankheitserreger abzuwehren: Sie binden an Viren und machen sie unschädlich. Antikörper lassen sich auch industriell herstellen und akut Erkrankten verabreichen. Dann wirken sie wie ein Medikament, lindern Beschwerden und verkürzen Krankheitsverläufe. Dies ist etwa bei Hepatitis B oder Tollwut etablierte Praxis. Auch bei Covid-19-Infizierten kommen Antikörper als Wirkstoff zum Einsatz. Das Problem: Antikörper industriell zu produzieren, ist so aufwändig und teuer, dass sich die weltweite Nachfrage nicht abdecken lässt. Nanobodies könnten hier eine Lösung sein. WissenschaftlerInnen des Göttinger Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie und der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) haben jetzt Mini- Antikörper entwickelt, die alle Eigenschaften besitzen, die man von einem wirksamen Medikament gegen Covid-19 erwarten würde. „Sie vereinen erstmals extreme Stabilität und höchste Wirksamkeit gegen das Virus und dessen Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Varianten“, betont Dirk Görlich, Direktor am MPI für biophysikalische Chemie. Dabei unterscheiden sie sich auf den ersten Blick kaum von Mini-Antikörpern gegen Covid-19 aus anderen Laboren. Sie alle richten sich gegen einen entscheidenden Teil des Coronavirus: die Rezeptor-Bindedomäne – jenen Bereich des Spike-Proteins auf seiner Oberfläche, mit dem das Virus seine Wirtszellen erkennt und in sie eindringen kann. Die Nanobodies heften sich an die Bindedomäne, blockieren sie und verhindern so, dass das Virus Zellen infiziert. „Unsere Nanobodies halten Temperaturen von 95 °C aus, ohne zerstört zu werden oder Aggregate zu bilden“, erklärt Matthias Dobbelstein, Professor und Direktor des Instituts für Molekulare Onkologie an der UMG. „Das sagt uns zum einen, dass sie im Körper lange genug aktiv bleiben könnten, um zu wirken. Zum anderen lassen sich temperaturstabile Nanobodies viel einfacher herstellen, verarbeiten und lagern.“ Alpakas liefern Baupläne „Nanobodies stammen aus Alpakas und sind deutlich kleiner und einfacher aufgebaut als herkömmliche Antikörper“, berichtet Görlich. Um die Nanobodies gegen Sars-CoV-2 herzustellen, injizierte das Team drei Alpakas am Göttinger MPI mehrmals einen Teil des Spike-Proteins. Die Tiere bildeten daraufhin Antikörper gegen diesen Proteinteil. Nach der letzten Injektion entnahmen die Forscher den Tieren eine kleine Menge Blut. Daraus gewannen die Wissenschaftler im nächsten Schritt die Baupläne für rund eine Milliarde verschiedener Nanobodies. Die Biochemiker fischten aus der zunächst astronomischen Zahl mit Bakteriophagen die besten heraus. In weiteren Versuchen wurden diese auf ihre Wirksamkeit getestet und in mehreren Design-Zyklen immer weiter verbessert. Ob und wie gut die Mini-Antikörper das Coronavirus ausschalten, ermittelten Forscherinnen um Dobbelstein, indem sie Virusinfektionen an Zellkulturen im Labor nachstellten. Einige der Nanobodies waren beeindruckend. Weniger als ein millionstel Gramm dieser Nanobodies in einem Liter Medium genügt, um eine Infektion vollständig zu verhindern. Das Göttinger Team bereitet die Nanobodies nun für den therapeutischen Einsatz vor. Foto: Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie www.mpibpc.mpg.de 58 VERFAHRENSTECHNIK 09/2021 www.verfahrenstechnik.de

VORSCHAU IM NÄCHSTEN HEFT: 10/2021 ERSCHEINUNGSTERMIN: 01. 10. 2021 • ANZEIGENSCHLUSS: 16. 09. 2021 01 02 03 04 01 Energieeffizienz und Nachhaltigkeit ziehen sich wie ein roter Faden durch (fast) alle Industriebereiche – wir stellen aktuelle Praxislösungen vor (Foto: Watson-Marlow) 02 Wasserstoff wird zunehmend wichtiger, ist jedoch schwierig in der Handhabung – noch berücksichtigen nicht alle industriellen Qualitätssicherungsprozesse dieses Medium (Foto: Frenzelit) 03 Berührungslose Radartechnologie unterstützt eine schwedische Brauerei dabei, betriebliche Abläufe zu verbessern und Produktverluste zu vermeiden (Foto: Emerson) Der direkte Weg Internet: www.verfahrenstechnik.de E-Paper: digital.verfahrenstechnik.de Redaktion: redaktion@verfahrenstechnik.de 04 Heute werden Engineering-Projekte für neue Anlagen typischerweise mit 3-D-Planungssystemen durchgeführt (Foto: Ipro) (Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2021 59

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