IgA für mukosale Prophylaxis und Behandlung von COVID-19

Das für die aktuelle COVID-19 Pandemie verantwortliche neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht bei den meisten Menschen leichte oder sogar asymptomatische Atemwegsinfektionen. Ältere Menschen und Personen mit zugrunde liegenden Gesundheitsproblemen sind hingegen besonders gefährdet einen schweren klinischen Krankheitsverlauf zu entwickeln. Die rapiden internationalen Bemühungen haben bereits eine Fülle an therapeutischen Strategien hervorgebracht, allen voran Impfungen, die jedoch Infizierten oder jenen mit dysfunktionalem Immunsystem nicht helfen. Andere etablierte Strategien wie die passive Immuntherapie, bei der virusneutralisierende Antikörper intravenös verabreicht werden, bieten einen sofortigen Schutz und sind auch für immunsupprimierte Personen geeignet. Auf diese Weise verabreichte Antikörper greifen das Virus aber nicht an vorderster Front den Schleimhäuten - an, sind möglicherweise zur Prophylaxe ungeeignet und ihre Wirksamkeit kann eingeschränkt oder verzögert sein. Direkte Anwendung auf die primären Infektionsstellen der Nasenhöhle und der Lunge durch Nasentropfen oder Inhalation könnten das Virus im Frühstadium stoppen und zu einem schnelleren und günstigeren klinischen Ergebnis selbst bei Patienten mit Grunderkrankungen führen. Derzeit sind die meisten therapeutischen Antikörper auf dem Markt vom IgG-Typ, der Hauptklasse im Blutkreislauf. Immunoglublin A (IgA) Antikörper, welche die vorherrschende Antikörperklasse in den externen Sekretionen von Schleimhäuten sind und als erste Verteidigungslinie gegen eindringende Krankheitserreger dienen, gewinnen als Biopharmazeutika zur Behandlung von Infektionskrankheiten jedoch zunehmend an Bedeutung. Unser Ziel ist es IgA-Antikörper zu entwickeln, die spezifisch auf SARS-CoV-2 in der Lunge sowie den Nasen- und Rachenraum abzielen und damit eine Behandlungsmethode von COVID-19 bieten, die Viruslast reduzieren und die Übertragung verhindern. Die erforderlichen Mengen für eine bevölkerungsweite Anwendung würden die bestehenden Produktionskapazitäten vollständig überfordern und beispiellose Investitionen in Fermentern erfordern. Der Bedarf könnte jedoch durch eine großtechnische Produktion in Pflanzen gedeckt werden, ein Ansatz der als Molecular Pharming bekannt ist. Wir werden jene Anti-SARS-CoV-2 Antikörper in der etablierten Tabak-verwandten Linie Nicotiana benthamiana erzeugen, die bereits für die Herstellung des ZMapp-Antikörpercocktails während des Ebola-Ausbruchs in Westafrika und 50 Millionen Dosen eines Impfstoffes gegen die saisonale Grippe in Rekordzeit verwendet wurde. Die Entwicklung von Pflanzen-produzierten inhalierbaren IgA Antikörpern könnte eine neue Strategie zur Prävention der Übertragung und Behandlung von COVID-19 auf Intensivstationen sowie zur Prophylaxe für Risikopopulationen darstellen und dabei Lösungen für Skalierbarkeit, Erschwinglichkeit und Zugänglichkeit auf globaler Ebene bieten.

Das für die aktuelle COVID-19 Pandemie verantwortliche neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht bei den meisten Menschen leichte oder sogar asymptomatische Atemwegsinfektionen. Ältere Menschen und Personen mit zugrunde liegenden Gesundheitsproblemen sind hingegen besonders gefährdet einen schweren klinischen Krankheitsverlauf zu entwickeln. Die rapiden internationalen Bemühungen haben bereits eine Fülle an therapeutischen Strategien hervorgebracht, allen voran Impfungen, die jedoch Infizierten oder jenen mit dysfunktionalem Immunsystem nicht helfen. Andere etablierte Strategien wie die passive Immuntherapie, bei der virusneutralisierende Antikörper intravenös verabreicht werden, bieten einen sofortigen Schutz und sind auch für immunsupprimierte Personen geeignet. Auf diese Weise verabreichte Antikörper greifen das Virus aber nicht an vorderster Front - den Schleimhäuten - an, sind möglicherweise zur Prophylaxe ungeeignet und ihre Wirksamkeit kann eingeschränkt oder verzögert sein. Direkte Anwendung auf die primären Infektionsstellen der Nasenhöhle und der Lunge durch Nasentropfen oder Inhalation könnten das Virus im Frühstadium stoppen und zu einem schnelleren und günstigeren klinischen Ergebnis selbst bei Patienten mit Grunderkrankungen führen. Derzeit sind die meisten therapeutischen Antikörper auf dem Markt vom IgG-Typ, der Hauptklasse im Blutkreislauf. Immunoglublin A (IgA) Antikörper, welche die vorherrschende Antikörperklasse in den externen Sekretionen von Schleimhäuten sind und als erste Verteidigungslinie gegen eindringende Krankheitserreger dienen, gewinnen als Biopharmazeutika zur Behandlung von Infektionskrankheiten jedoch zunehmend an Bedeutung. Unser Ziel ist es IgA-Antikörper zu entwickeln, die spezifisch auf SARS-CoV-2 in der Lunge sowie den Nasen- und Rachenraum abzielen und damit eine Behandlungsmethode von COVID-19 bieten, die Viruslast reduzieren und die Übertragung verhindern. Die erforderlichen Mengen für eine bevölkerungsweite Anwendung würden die bestehenden Produktionskapazitäten vollständig überfordern und beispiellose Investitionen in Fermentern erfordern. Der Bedarf könnte jedoch durch eine großtechnische Produktion in Pflanzen gedeckt werden, ein Ansatz der als "Molecular Pharming" bekannt ist. Wir werden jene Anti-SARS-CoV-2 Antikörper in der etablierten Tabak-verwandten Linie Nicotiana benthamiana erzeugen, die bereits für die Herstellung des ZMapp-Antikörpercocktails während des Ebola-Ausbruchs in Westafrika und 50 Millionen Dosen eines Impfstoffes gegen die saisonale Grippe in Rekordzeit verwendet wurde. Die Entwicklung von Pflanzen-produzierten inhalierbaren IgA Antikörpern könnte eine neue Strategie zur Prävention der Übertragung und Behandlung von COVID-19 auf Intensivstationen sowie zur Prophylaxe für Risikopopulationen darstellen und dabei Lösungen für Skalierbarkeit, Erschwinglichkeit und Zugänglichkeit auf globaler Ebene bieten.