Die COVID-19-Pandemie, die durch das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht wurde, hat zu einer globalen Gesundheits- und Wirtschaftskrise von nie dagewesenem Ausmaß geführt. Die hohe Übertragbarkeit von SARS-CoV-2 in Verbindung mit einer fehlenden Immunität der Bevölkerung und der Prävalenz schwerer klinischer Verläufe erfordert die rasche Entwicklung wirksamer therapeutischer Gegenmaßnahmen.
Wir berichten hier über die Herstellung synthetischer Nanobodies, so genannter Sybodies, die gegen die rezeptorbindende Domäne (RBD) von SARS-CoV-2 gerichtet sind. In einem beschleunigten Verfahren, das nur zwölf Arbeitstage in Anspruch nahm, wurden Sybodies vollständig in vitro aus drei großen kombinatorischen Bibliotheken mit Hilfe von Ribosomen- und Phagendisplays ausgewählt. Wir konnten sechs stark angereicherte Sybody-Pools gegen die isolierte RBD gewinnen und 63 individuelle Anti-RBD-Sybodies identifizieren, die auch im Zusammenhang mit der SARS-CoV-2-Spike-Ektodomäne in voller Länge interagieren.
Die COVID-19-Pandemie, die durch das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 verursacht wurde, hat zu einer globalen Gesundheits- und Wirtschaftskrise von nie dagewesenem Ausmaß geführt. Die hohe Übertragbarkeit von SARS-CoV-2 in Verbindung mit einer fehlenden Immunität der Bevölkerung und der Prävalenz schwerer klinischer Verläufe erfordert die rasche Entwicklung wirksamer therapeutischer Gegenmaßnahmen.
Wir berichten hier über die Herstellung synthetischer Nanobodies, so genannter Sybodies, die gegen die rezeptorbindende Domäne (RBD) von SARS-CoV-2 gerichtet sind. In einem beschleunigten Verfahren, das nur zwölf Arbeitstage in Anspruch nahm, wurden Sybodies vollständig in vitro aus drei großen kombinatorischen Bibliotheken mit Hilfe von Ribosomen- und Phagendisplays ausgewählt. Wir konnten sechs stark angereicherte Sybody-Pools gegen die isolierte RBD gewinnen und 63 individuelle Anti-RBD-Sybodies identifizieren, die auch im Zusammenhang mit der SARS-CoV-2-Spike-Ektodomäne in voller Länge interagieren.
Von den ausgewählten Sybodies konnten sechs mit zweistelliger nanomolarer Affinität an den viralen Spike binden, und fünf von diesen zeigten außerdem eine erhebliche Hemmung der RBD-Wechselwirkung mit dem menschlichen Angiotensin-umwandelnden Enzym 2 (ACE2). Außerdem konnten wir ein Paar Anti-RBD-Sybodies identifizieren, die gleichzeitig an die RBD binden können.
Es wird erwartet, dass kompakte Bindemittel wie diese Sybodies durchaus zu einem inhalierbaren Medikament entwickelt werden können, das als praktische Prophylaxe gegen COVID-19 eingesetzt werden kann. Darüber hinaus könnte die Entwicklung polyvalenter Virostatika durch die Fusion von Anti-RBD-Sybodies mit zusätzlichen kleineren Bindemitteln, die sekundäre Epitope erkennen, das therapeutische Potenzial erhöhen und vor Escape-Mutanten schützen.
Wir präsentieren vollständige Sequenzinformationen und detaillierte Protokolle für die identifizierten Sybodies als frei zugängliche Ressource.
