Maßgeschneiderte Antikörper unterbinden allergische Reaktionskaskade

Forschende haben den Ablauf von Immunglobulin-E-vermittelten allergischen Reaktionen auf molekularer Ebene kartiert und gezeigt, wie maßgeschneiderte rekombinante Antikörper lebensbedrohliche Reaktionskaskaden blockieren können.

Zwei neue Studien bringen die Forschung einen Schritt näher an eine mögliche Kontrolle der Mechanismen, die allergische Erkrankungen antreiben. Ein Forschungsteam aus Dänemark und Deutschland hat die Funktionsweise von Immunglobulin E (IgE) auf molekularer Ebene beschrieben und zugleich eine neue Möglichkeit demonstriert, allergische Reaktionen zu blockieren.

„Wir haben nun ein deutlich klareres Bild des molekularen Mechanismus hinter IgE-vermittelten Reaktionen. Das bildet eine wichtige Grundlage für die Entwicklung neuer Therapien“, sagt Prof. Gregers Rom Andersen von der Universität Aarhus (Dänemark). Die Ergebnisse wurden in „Allergy“ und „Nature Communications“ veröffentlicht.

Besseres Verständnis von Immunglobulin E

Der Antikörper IgE spielt eine Schlüsselrolle bei allergischen Reaktionen. In einer der Studien untersuchten die Forschenden den strukturellen Aufbau des IgE und sein Verhalten, wenn es an seinen hochaffinen Rezeptor FcεRI auf Mastzellen und basophilen Granulozyten gebunden ist – eine Voraussetzung für die Einleitung einer allergischen Reaktion. „Wir können nun sehen, wie das gesamte IgE-Molekül auf der Zelloberfläche organisiert ist. Das ermöglicht ein wesentlich besseres Verständnis davon, wie Allergene tatsächlich eine Reaktion auslösen“, erläutert Dr. Rasmus K. Jensen aus Aarhus.

Die Studie zeigt, dass das IgE-Molekül eine definierte und organisierte Architektur besitzt, die die Bindung von Allergenen und die Aktivierung der Effektorzellen bestimmt. Damit ergibt sich ein detailliertes Bild der Interaktion zwischen Allergen und IgE, die zur Degranulation von Mastzellen und basophilen Granulozyten und zur Freisetzung von Histamin und anderen Mediatoren wie Leukotrienen und Prostaglandinen führt, die die allergischen Symptome verursachen.

Bispezifischer Antikörper bremst Effektorzellen aus

In der zweiten Studie entwickelten die Forschenden Nanobodies –, maßgeschneiderte Antikörper, die das Hauptallergen im Gift der Honigbiene blockieren können. Durch die gezielte Bindung an das dominante Allergen mittels monospezifischer und bispezifischer Antikörper gelang es, die Erkennung durch patienteneigene IgE-Antikörper zu verhindern. Dadurch wurde die allergische Reaktionskaskade schon im frühesten Stadium unterbrochen.

In Experimenten mit Blut von Allergikern verringerte der bispezifische Antikörper signifikant die Aktivierung der Effektorzellen. Im Mausmodell konnte die Therapie zudem die schwerste Form allergischer Reaktionen – die Anaphylaxie – verhindern. „Wir können Antikörper entwickeln, die gleichzeitig an unterschiedliche Regionen des Allergens binden und damit die allergische Reaktion sehr präzise blockieren“, erklärt Dr. Josephine Aagaard, Aarhus.

Alternative zur spezifischen Immuntherapie?

Die derzeit effektivste Behandlung schwerer Allergien ist die langfristige allergenspezifische Immuntherapie, die Jahre dauern kann und mit Risiken für Nebenwirkungen verbunden ist. Die neuen Forschungsergebnisse weisen auf eine alternative Strategie hin: die passive Immuntherapie, bei der Patienten vorgefertigte, Allergene blockierende Antikörper erhalten, die einen sofortigen und vorübergehenden Schutz vor allergischen Reaktionen bieten.

Dies könnte insbesondere für Patienten mit Risiko schwerer, unvorhersehbarer Reaktionen – etwa durch Insektenstiche – relevant sein. „Wir verfolgen einen Ansatz, der während Phasen höchsten Risikos einen gezielten Schutz ermöglichen könnte“, erklärt Prof. Edzard Spillner aus Aarhus. „Die Ergebnisse deuten zudem darauf hin, dass die gezielte Blockade der wichtigsten Allergene ausreichen könnte – ohne das gesamte Immunsystem zu beeinflussen.“

Die beiden Studien zeigen, wie Grundlagenforschung und angewandte Wissenschaft ineinandergreifen können. Das präzise Verständnis der molekularen Mechanismen der Allergie eröffnet neue Strategien zu ihrer Verhinderung und Behandlung. Gleichzeitig betonen die Forschenden, dass der Weg zur klinischen Anwendung noch bevorsteht: Die Wirksamkeit variiert zwischen Patienten, und weitere Untersuchungen sind nötig – insbesondere zur gezielten Auswahl der wichtigsten Allergene. (ins)