CoronaSense – COVID-19-Peptid-Bindungsanalyse für Diagnostik und Therapie

© CDC/ Alissa Eckert, MS; Dan Higgins, MAMS

Die Kenntnis der Bindungsstellen eines Virus an seine Wirtszelle und das Verständnis des Bindungsverhaltens ist von elementarer Bedeutung für die Konzeption von Wirkstoffen, die den Bindungsvorgang unterbinden sollen, aber auch für die Entwicklung von diagnostischen Tests, die auf einer solchen Bindung beruhen. Da das SARS-CoV-2 viele Spike-Proteine an der Oberfläche aufweist, können Bindungen an mehrere Bindepeptide auftreten, wenn die Dichte der DNA-Hebel passend eingestellt wird. Im Vergleich zur Affinität der ersten Bindung führt jede weitere Bindung zu einer erheblichen Steigerung der Affinität. Dies konnte am Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie IZI-BB bereits an Influenza-Viren nachgewiesen werden.

Entsprechend stellen multivalente Bindungspartner eine vielversprechende Option für die Inhibition von Viren an die Wirtszelle dar. Mithilfe der SwitchSense-Technologie können die Bindungskinetiken solcher multivalenten Bindungen bestimmt werden. Für diese Messungen sollen virusartige Partikel oder oberflächenmodifizierte Partikel mit gebundenen Spike-Proteinen eingesetzt werden. Auch eine Größenbestimmung der Viren ist mit der SwitchSense-Technologie vorgesehen und bietet so einen weiteren Messparameter für die Charakterisierung einer Viren-Probe auf ihre Homogenität und ein weiteres Unterscheidungsmerkmal zur Differenzierung verschiedener Viren.

Die Erfindung einer Nanostruktur mit einem Nukleinsäuregerüst und virusbindenden Peptidanteilen (Patent WO2018215660A1) der Fraunhofer IZI-Arbeitsgruppe DNA-Nanosysteme soll im Rahmen von CoronaSense für diagnostische Zwecke verwertet werden.

Partner

  • Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse des Fraunhofer-Instituts für Zelltherapie und Immunologie IZI-BB  |  www.izi-bb.fraunhofer.de
  • Dynamic Biosensors GmbH  |  www.dynamic-biosensors.com
  • PSL Peptide Specialty Laboratories GmbH  |  www.peptid.de

Förderung

Gefördert im Rahmen der Internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft, Fördernummer Anti-Corona 840245.