Prof. Dimitar Dimitrov, Direktor des Center for Antibody Therapy an der University of Pittsburgh, USA: Wir waren die ersten weltweit, die ein starkes Medikament gegen das Coronavir

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Prof. Dimitar Dimitrov, Direktor des Center for Antibody Therapy an der University of Pittsburgh, USA: Wir waren die ersten weltweit, die ein starkes Medikament gegen das Coronavir
Prof. Dimitar Dimitrov, Direktor des Center for Antibody Therapy an der University of Pittsburgh, USA: Wir waren die ersten weltweit, die ein starkes Medikament gegen das Coronavir
Anonim

Prof. Dimitar Dimitrov ist Direktor des Zentrums für Antikörpertherapie an der Universität Pittsburgh, USA. Erwarb einen "Doktor"-Abschluss an der Sofia-Universität "St. Kl. Ohridski" im Jahr 1976 und einen Bachelor-Abschluss im Jahr 1976

Prof. Dimitrov arbeitet seit 1990 in den USA und gründete 2017 das Center for Antibody Therapy an der University of Pittsburgh.

Seine Hauptforschungsinteressen sind die Identifizierung und Charakterisierung neuartiger humaner monoklonaler /mA/-Antikörper als mögliche Therapeutika sowie die Entwicklung neuer Strategien zur Verbesserung ihrer Sicherheit und Wirksamkeit.

Kürzlich von MediFind zu einem der 10 „wissenschaftlichen Superhelden“ernannt. Prof. Dimitrov wird auf der Liste als einer der ersten anerkannt, der 2003 neutralisierende Antikörper gegen das ursprüngliche SARS-Coronavirus entdeckte. In den folgenden Jahren entdeckte sein Team starke Antikörper gegen viele andere Infektionskrankheiten. Sein Labor isolierte kürzlich das bisher kleinste biologische Molekül, das das SARS-CoV-2-Virus, das COVID-19 verursacht, vollständig und spezifisch neutralisiert.

In Bezug auf die Suche nach Antikörpern zur Behandlung von COVID-19 weist Prof. Dimitrov darauf hin: „Als ich in meinem Heimatland Bulgarien war, war ich von der sogenannten Hybridoma-Technologie fasziniert und nutzte sie zur Herstellung von monoklonalen Antikörpern (mAbs). - „mono“, was „ein“oder ein bestimmter Antikörper mit bekannter Affinität zu einem bestimmten Pathogen bedeutet. Später verwendete mein Team eine äußerst leistungsfähige Methode namens „Phage Display“, um sehr spezifische, humane monoklonale Antikörper gegen viele Viren nachzuweisen, darunter SARS-CoV, MERS-CoV sowie Hendra- und Nipah-Viren.

Nun haben wir an der University of Pittsburgh mittels Phage Display potente neutralisierende mAbs gegen SARS-CoV-2 entdeckt.

Die COVID-19-Pandemie hat die ganze Welt verändert und uns gezwungen, uns mit Medizin und Wissenschaftlern zu befassen, die nach neuen Wegen zur Behandlung von Krankheiten suchen und diese entwickeln, die für die gesamte Menschheit gefährlich sind.“Deshalb bieten wir Ihnen heute das exklusive Interview mit Prof. Dimitar Dimitrov – Antikörper-Ingenieur und Wissenschaftler auf dem Gebiet der Infektionskrankheiten, direkt aus den USA und speziell für die Leser von „Doctor“.

Prof. Dimitrov, ist das Medikament, das Sie gegen die Coronavirus-Infektion entdeckt haben, eine neue Formulierung eines Medikaments oder ist es bereits bekannt und modifiziert?

- Es ist eine neue Formel. Es ist uns gelungen, das bisher kleinste biologische Molekül zu isolieren, das das SARS-CoV-2-Virus, das die Ursache von COVID-19 ist, vollständig und spezifisch neutralisiert.

Erzählen Sie uns mehr darüber, wann Sie begonnen haben, an der Entdeckung eines bestimmten Medikaments gegen das COVID-19-Virus zu arbeiten? Welche Schwierigkeiten mussten Sie durchmachen?

- Wir haben es bereits im Februar letzten Jahres geschafft, unsere Antikörper zu isolieren. Wir haben sie in vitro charakterisiert. Und am 12. März reichten wir ein Patent für ihre Sequenzen ein. Wir waren wahrscheinlich die ersten auf der Welt, die wirksame, spezifische Medikamente gegen dieses Virus entdeckt haben. Die großen Unternehmen verwendeten eine andere Erkennungsmethode, die langsamer war als unsere und etwa einen Monat hinterherhinkte. Wir verfügten jedoch nicht über ihre integrierten Herstellungskapazitäten und ihr Geld, und obwohl wir die ersten waren, die solche Medikamente entdeckten, hinken wir ihnen bei der Herstellung unserer Antikörper für den menschlichen Gebrauch einige Monate hinterher.

Wie weit sind die Arzneimittelstudien fortgeschritten und welche Ergebnisse berichten Sie?

- Das Medikament ist hergestellt und bereit für klinische Studien am Menschen. Hoffentlich funktioniert es auch gegen einige der neuen Varianten des Virus.

Kann es auf alle Stadien der Infektionsentwicklung angewendet werden?

- Nein, nicht für jeden - nur für die Anfangsstadien der Infektion.

Eine Frage quält die Bulgaren in diesem einen Pandemiejahr: Warum wurden Milliarden investiert, um einen Impfstoff gegen die Krankheit zu entdecken und zu testen, und es herrscht ohrenbetäubendes Schweigen um die Medikamente zu seiner Behandlung?

- Eigentlich gilt das nicht für die USA. Auch hier werden Milliarden für Medikamente wie unseres ausgegeben. Und Informationen über sie werden oft in den Nachrichten veröffentlicht.

Wenn Sie die Möglichkeit der Bewältigung der Pandemie mit Hilfe von Impfstoffen und Ihrer Medizin vergleichen müssten, was wäre Ihr Kommentar?

- Sie ergänzen sich. Die Impfung wirkt bei manchen Menschen und auch nach einer Infektion nicht, aber unsere Medikamente wirken.

Wann können wir damit rechnen, dass das Medikament in Krankenhäusern verfügbar sein wird, einschließlich in Bulgarien?

- Hoffentlich wird es in ein paar Monaten für US-Krankenhäuser verfügbar sein. Bulgarien weiß ich nicht - es ist schwierig, die wirtschaftliche Entwicklung vorherzusagen.

Ist der Antivirus-Cocktail, mit dem sie Präsident Trump behandelt haben, wirklich so effektiv?

- Ja, es ist sehr effektiv, genau wie unsere Medikamente.

Können Sie auch über Ihre Erfolge bei der Entwicklung anderer Medikamente gegen gefährliche Infektionen berichten?

- Wir haben eine Reihe von Medikamenten gegen das ursprüngliche SARS-CoV und dann gegen MERS-CoV, Hendra und Nipah, Dengue und mehr hergestellt. Unser Hendra- und Nipah-Antikörper wird in Australien zum Schutz und zur Behandlung von Menschen vor diesem Virus eingesetzt, das eine Sterblichkeit von bis zu 90 % verursacht.

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Was sind Antikörper?

Unser Immunsystem produziert Antikörper als Reaktion auf einen fremden Krankheitserreger, egal ob es sich um Bakterien, Viren oder Pilze handelt. Antikörper sind Y-förmige Blutproteine, die von weißen Blutkörperchen, sogenannten „B-Zellen“, hergestellt werden. Sie neutralisieren Krankheitserreger, indem sie sich an ihre Oberfläche anheften und sie daran hindern, in menschliche Zellen einzudringen – was unserem Immunsystem signalisiert, den Krankheitserreger aus unserem Körper zu entfernen.

Menschen haben alle Arten von Antikörpern, die ständig in uns herumschwirren und nach fremden Krankheitserregern suchen, die sie angreifen können. Wenn ein bestimmtes Virus wie SARS-CoV-2 den menschlichen Körper infiziert, versucht unser Immunsystem, genügend spezifische Antikörper dagegen zu produzieren, bevor die Infektion überwältigend wird. Dieser Prozess kann schneller ablaufen und eine Infektion erfolgreicher verhindern, wenn wir bereits Antikörper gegen den Erreger haben.

Antikörper sind ein Teil von uns – im wahrsten Sinne des Wortes. Wir haben Milliarden von ihnen in unserem Körper, mit einem Gesamtgewicht von etwa 100 Gramm. Wenn es so viele Antikörper in unserem Körper gibt, müssen sie sicher und sehr wichtig sein, oder?

Tatsächlich sind Antikörper die wohl sicherste Therapieform und haben viele wichtige Funktionen. Eine davon ist die Vorbeugung und Behandlung von durch Viren verursachten Infektionen. Das menschliche Immunsystem kann für jeden Virustyp spezifische Antikörper produzieren, die stark daran binden und ihn daran hindern, unsere Zellen zu infizieren – sogenannte neutralisierende Antikörper.

Schritte zum Erfolg

Der erste Schritt von Prof. Dimitrov und seinem Team bestand darin, die Antikörpergene vieler Menschen zu identifizieren und dann diejenigen herauszufiltern, die nur die interessierenden Antikörperdomänen kodieren - die sogenannten "variablen Domänen". Anschließend erstellten sie eine Sammlung mit über 100 Milliarden Antikörperdomänen unterschiedlicher Spezifität, von denen sie hofften, dass eine fest an das Coronavirus-Protein binden würde.

Unter Verwendung eines Verfahrens namens Panning (wie in Westernfilmen, wo Goldsucher Siebe verwenden, um Goldpartikel von Sand zu trennen), werden in nur einer Woche die schwach bindenden oder nicht bindenden Domänen von denen getrennt, die an das Ziel gebunden sind - in diesem Fall mit SARS-CoV-2.

Prof. Dimitrov und sein Team verwenden einen kleinen Teil des SARS-CoV-2-Proteins, die so genannte Rezeptorbindungsdomäne, die der Schlüssel zum Binden und Infizieren menschlicher Zellen ist, als Köder und „fangen“und identifizieren sie in ihrer großen Sammlung von Antikörperdomänen, die sie ab8 nennen - es bindet stark und spezifisch an das Spike-Protein.

Um die Bindungsstärke von ab8 zu erhöhen und sicherzustellen, dass es lange im Blut bleibt, fügen sie ein Fragment des Antikörpers namens Fc hinzu. Dies erhöht die Größe des Moleküls, ist aber immer noch kleiner als Antikörper in voller Größe.

Ein Antikörper hat eine bessere Chance, Gewebe zu durchdringen, je kleiner er ist. Eine Antikörperdomäne, die etwa ein Zehntel der Größe eines Antikörpers hat, kann Gewebe durchdringen und Bereiche erreichen, in denen das Virus erheblichen Schaden anrichtet, wie z die Lunge.

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