Neu identifizierte Antikörper zielen auf eine schwer zu erkennende Region des Influenzavirus

Forscher der National Institutes of Health haben Antikörper identifiziert, die auf eine schwer zu erkennende Region des Influenzavirus abzielen, und Licht auf die relativ unerforschte „dunkle Seite“ des Neuraminidase (NA)-Proteinkopfes werfen. Die Antikörper zielen auf eine Region des NA-Proteins ab, die bei vielen Influenzaviren, einschließlich Viren des H3N2-Subtyps, häufig vorkommt und ein neues Ziel für Gegenmaßnahmen sein könnte. Die von Wissenschaftlern des Vaccine Research Center des National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Teil des NIH, geleitete Studie wurde heute in veröffentlicht Immunität.

Influenza oder Grippe erkranken jedes Jahr Millionen Menschen auf der ganzen Welt und können zu schweren Erkrankungen und zum Tod führen. Während die Impfung gegen Influenza die Krankheitslast verringert, sind jede Saison aktualisierte Impfstoffe erforderlich, um Schutz gegen die vielen Stämme und Subtypen des sich schnell entwickelnden Virus zu bieten. Impfstoffe, die Schutz gegen ein breites Spektrum an Influenzaviren bieten, könnten Ausbrüche neuer und wieder auftretender Grippeviren verhindern, ohne dass eine jährliche Neuformulierung des Impfstoffs oder Impfungen erforderlich sind.

Eine Möglichkeit, Grippeimpfstoffe und andere Gegenmaßnahmen zu verbessern, besteht darin, neue Ziele auf den Oberflächenproteinen des Virus in „konservierten“ Regionen zu identifizieren – Teilen, die zwischen verschiedenen Virusstämmen tendenziell relativ unverändert sind. Influenza NA ist ein Oberflächenprotein, das einen kugelförmigen Kopfteil und einen schmalen Stielteil enthält. Die Unterseite des NA-Kopfes enthält eine hochkonservierte Region mit Zielen für Antikörper – sogenannte Epitope –, die ihn anfällig für die Bindung von Antikörpern und die Hemmung des Virus machen und außerdem nicht von Mutationen betroffen sind, die bei arzneimittelresistenten Stämmen üblich sind. Diese Region wird aufgrund ihrer teilweise verborgenen Lage und relativ unerforschten Eigenschaften als „dunkle Seite“ bezeichnet.

Die Forscher isolierten menschliche Antikörper, die auf die dunkle Seite von NA abzielen, aus dem Blut von zwei Personen, die sich von der Influenza Typ A Subtyp H3N2 erholt hatten, einem wichtigen Subtyp saisonaler Grippeviren. In Labortests hemmten die Antikörper die Ausbreitung von Viren des Subtyps H2N2, dem Subtyp, der 1957–58 eine pandemische Influenza verursachte, sowie von H3N2-Viren von Menschen, Schweinen und Vögeln. Die Antikörper schützten Mäuse auch vor einer tödlichen Infektion durch ein Subtyp-H3N2-Virus, wenn sie den Tieren entweder einen Tag vor oder zwei Tage nach der Infektion verabreicht wurden, was zeigt, dass der Antikörper in diesem Modell Influenza behandeln und verhindern kann.

Die Wissenschaftler analysierten die Struktur von zwei der an NA gebundenen Antikörper mithilfe fortschrittlicher Mikroskopietechniken, der sogenannten kryogenen Elektronenmikroskopie. Jeder Antikörper zielte auf unterschiedliche, nicht überlappende Regionen der dunklen Seite ab, was zeigt, dass diese Region über mehrere Bereiche verfügt, deren Erkundung für die Entwicklung von Gegenmaßnahmen nützlich sein könnte.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die dunkle Seite der NA über einzigartige, bisher ungenutzte Epitope verfügt, die für die Entwicklung neuer Impfstoffe und therapeutischer Strategien eingesetzt werden könnten. Sie legen nahe, dass Antikörper, die auf die dunkle Seite von NA abzielen, in Kombination mit Virostatika oder anderen Arten von Antikörpern für Interventionen gegen Influenza nützlich sein könnten, da sie gegen Influenzaviren mit arzneimittelresistenten Mutationen wirksam sind. Die Forscher stellen außerdem fest, dass NA-Ziele der dunklen Seite in die nächste Generation von Impfstoffen mit breitem Schutz gegen Influenza einbezogen werden könnten.