Hämatopoetische Erkrankungen
Ein Forschungsteilbereich der Arbeitsgruppe Experimentelle Medizin und Immuntherapie ist die Entwicklung immuntherapeutischer Ansätze gegen hämatopoetische Erkrankungen.
Die Entwicklung aller Blutzellen (Hämatopoese) startet, unabhängig von ihrer späteren Funktion, aus gemeinsamen Vorläuferzellen- den Stammzellen. Ihre Reifung findet im roten Knochenmark und in Teilen des lymphatischen Systems statt. Erst bei voller Funktionsfähigkeit kommt es zur Freisetzung in den Blutkreislauf.
Bei Störungen dieses komplexen Prozesses kann es zu Entartungen der Blutzellen und deren unkontrollierter Vermehrung kommen. Dies führt zur Ausprägung unterschiedlicher Krankheitsbilder und Krankheitsverläufe, je nach betroffenem Zelltyp. In jedem Fall ist das gezielte Abtöten der entarteten Zellen von absoluter Wichtigkeit. Konventionelle Therapieansätze (Chemotherapie und/oder Zytostatikagabe) sind allerdings nicht in der Lage zwischen malignen Tumorzellen und gesunden Körperzellen zu unterscheiden. Nebenwirkungen wie Übelkeit, Ermüdung und systemische Störungen der Blutbildung und Blutreinigung sind die Folgen. Innovativere Ansätze (z.B. Antikörper-vermittelte Therapien) sind in der Lage direkt der Krankheitsursache spezifisch ihre Wirkung zu entfalten. Dies ist eine der Kernkompetenzen der EMI-Gruppe: Die Entwicklung immuntherapeutischer Ansätze bei unterschiedlichen Krankheitsbildern.
Phage-Display Methode
Zur Selektion hochspezifischer Antikörper kommt die Phage-Display Methode zum Einsatz. Sie basiert auf einem Pool („Bibliothek“) monoklonaler Antikörperfragmente, die künstlich erzeugt oder aus gespendeten Plasmazellen gesammelt und an der Oberfläche von Bakteriophagen präsentiert wurden. Über mehrere Selektionsrunden (biopanning) werden dann diejenigen Phagenantikörper heraus gefiltert, die spezifisch an das gewünschte, vorgelegtes Antigen binden.
Unsere Arbeitsgruppe hat unterschiedliche Selektionsstrategien etabliert, in denen wir neben der variierenden Panningstrategie auch unterschiedliche Antigenformate verwenden.
Die nachstehende Tabelle soll dazu einen kurzen Überblick geben.
Selektion… | Antigenformat: | Panningstrategie: |
… hochspezifischer Binder | Membranfragmente, viable Zellen, aufgereinigtes Protein | Verringerung der vorgelegten Antigenkonzentration |
… hochaffiner Binder | Membranfragmente, viable Zellen, aufgereinigtes Protein | Erhöhung der Waschstringenz |
… internalisierender Binder | Viable Zellen | Selektion unter wechselnden Temperaturbedingungen (4°C → 37°C) |
Unsere Arbeitsgruppe hat derzeit Zugriff auf mehrere Phage-Display Bibliotheken:
- Die semi-synthetischen, naϊven scFv-Phagenbibliotheken Tomlinson I und J
(MRC Centre for Protein Engineering, Cambridge, UK)
- Die naϊven scFv-Phagenbibliotheken HAL7/8
(AG Stefan Dübel, TU Braunschweig)
Alle Bibliotheken basieren auf konservierten, humanen Frameworks, was eine spätere klinische Anwendung erleichtert.
Funktionalisierte Antikörperderivate
Je nach gewünschter Anwendung, beispielsweise Diagnostik und/oder Therapie, können die selektionierten Antikörperfragmente funktionalisiert werden. Hierzu werden die scFv-Antikörper zunächst in vitro eingehend auf ihre biologischen Eigenschaften analysiert. Mittels genetischer Fusion werden dann unterschiedliche Fusionspartner an die Bindungsdomäne gekoppelt. Das uns zur Verfügung stehende Repertoire an Fusionspartnern umfasst die Fusion an beispielsweise:
- Fc-Teile von Antikörpern verschiedener Spezies
- unterschiedliche Farbstoffe
- Toxinkomponenten, wie DAPK-2 und ETA.
Dies ermöglicht einen enorm flexiblen Einsatz der rekombinanten Antikörperderivate.
