Welke antistoffen zijn het effectiefst tegen het coronavirus?

Onderzoekers Indu Khatri, Frank Staal en Jacques van Dongen van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) schreven een wetenschappelijke opinie in Frontiers in Immunology over het coronavirus en het karakteristieke ‘spike-eiwit’. Ze voorspellen welke antistoffen waarschijnlijk de beste bescherming bieden tegen het virus en welke vaccins daaraan kunnen bijdragen.

De onderzoekers van de LUMC-afdeling Immunologie beschrijven in Frontiers in Immunology hoe het menselijk afweersysteem reageert op het coronavirus. Het coronavirus (SARS-CoV-2) is een nieuw micro-organisme. Daarom is volgens de onderzoekers een goed functionerend afweersysteem nodig dat snel én efficiënt antistoffen opbouwt tegen het virus. Een proces dat de onderzoekers momenteel verder in kaart in brengen in twee gezamenlijke LUMC-studies.

Ongebruikelijk krachtig
Voor hun publicatie analyseerden de LUMC-onderzoekers gepubliceerde data diepgaand met bioinformatische tools. Ze stellen vast dat er sprake is van een ongebruikelijk krachtige binding van het virale spike-eiwit van het virus aan de menselijke slijmvliezen. Het lijkt erop dat het huidige aanhechtingsvlak van dit virale spike-eiwit al vanaf de eerste uitbraak in China in november 2019 ongewijzigd is gebleven. Volgens co-auteur Jacques van Dongen bindt het vrijwel “perfect” – met maar liefst achttien contactpunten – aan het menselijke ACE2-eiwit, wat zeer ongebruikelijk is in de natuur.

Meest geschikte antistoffen en vaccins
Uit deze kennis over het virale eiwit en de rol ervan, volgt volgens de immunologen dat ons afweersysteem zogeheten neutraliserende antistoffen moet aanmaken, die bij voorkeur het contact tussen het spike-eiwit en het menselijke ACE2-molecuul direct blokkeren.

Het contactvlak is echter ongebruikelijk groot en het spike-eiwit heeft een hoge bindingskracht. Daarom concluderen de onderzoekers dat een geïnfecteerd of een gevaccineerd persoon bij voorkeur meerdere (verschillende) antistoffen moet maken, die gericht zijn tegen de verschillende onderdelen in het aanhechtingsvlak van het virale spike-eiwit. In hun artikel voorspellen de onderzoekers welke type antistoffen en vaccins het effectiefst zullen zijn.

Overdracht tussen mens en dier
Ten slotte richten de onderzoekers zich op de kwestie van overdracht tussen mens en dier. Ze keken welke ‘klassieke’ huisdieren of gedomesticeerde dieren hetzelfde ACE2-eiwit hebben als mensen. Het ACE2-eiwit van de kat blijkt zeer sterk vergelijkbaar met dat van de mens.

Verder onderzoek bij LUMC
Om de aanmaak van de juiste antistoffen door afweercellen verder te onderzoeken, worden in het LUMC cellulaire immuunmonitoring-analyses uitgevoerd in de gezamenlijke BEAT-COVID1 en SARS-Response studies. Dit is mogelijk door investeringen in nieuwe spectrale flowcytometers in de Flowcytometrie Core Faciliteit (FCF) van het LUMC.