Schnelltest für neutralisierende Antikörper gegen SARS-CoV-2

Abstract

Neutralisierende Antikörper (nAk) spielen eine zentrale Rolle beim Schutz vor viralen Infektionen, da sie die Bindung und das Eindringen von Viren in Zielzellen direkt verhindern. Im Gegensatz zu klassischen serologischen Tests, die lediglich bindende Antikörper erfassen, ermöglichen nAK-basierte Analysen eine funktionelle Bewertung der Immunantwort. Dies ist insbesondere relevant für die Einschätzung des individuellen Immunstatus nach Infektion oder Impfung sowie für die Beurteilung der Schutzwirkung gegenüber neuen Virusvarianten. Die derzeit etablierten Verfahren zum Nachweis neutralisierender Antikörper, wie klassische Neutralisationstests oder Pseudovirus-Assays, sind jedoch aufwendig, zeitintensiv und an spezialisierte Laborinfrastruktur gebunden. Ein einfacher, funktioneller Schnelltest für den direkten Einsatz außerhalb des Labors steht bislang nicht zur Verfügung. Im Rahmen des Verbundprojekts NanoNeutVir wurde daher eine neuartige diagnostische Plattform entwickelt, die auf einem funktionellen Read-out basiert. Hierbei werden Nanopartikel als Virussurrogate und Liposomen als Zellsurrogate eingesetzt. Die Bindung nAk verhindert die Interaktion dieser Komponenten. Erfolgt keine Neutralisation, wird über einen gezielt eingesetzten Komplementtrigger die Komplementkaskade aktiviert, was zur Lyse der Liposomen und zur Freisetzung eines messbaren Signals führt. Das vorliegende Teilvorhaben hatte das Ziel, einen geeigneten Komplementtrigger zu identifizieren, der eine kontrollierte und reproduzierbare Aktivierung des Komplementsystems ermöglicht. Hierzu wurden verschiedene Triggerstrategien systematisch untersucht, darunter Antikörper, Polymer-basierte Ansätze sowie Kohlenhydrate. Während sich komplexe Moleküle als schwer standardisierbar erwiesen, konnte gezeigt werden, dass kleinere definierte Strukturen, grundsätzlich als geeignete Trigger fungieren. Die im Teilvorhaben gewonnenen Erkenntnisse haben wesentlich zur Auswahl geeigneter Triggerstrategien im Gesamtprojekt beigetragen. Auch wenn die im Teilprojekt entwickelten Trigger noch nicht in die finale Anwendung überführt wurden, bildeten sie eine wichtige Grundlage für die erfolgreiche Weiterentwicklung der Technologie durch die Verbundpartner. Das Gesamtsystem stellt eine innovative Plattform dar, die perspektivisch auch auf andere Infektionserreger übertragen werden kann.