Lectine Agglutinine Phythämagglutinine

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1 Lectine Lectine sind Glycoproteine, seltener Proteine, die spezifische Affinität zu bestimmten Monosaccharid-, Aminozucker-, Uronsäureoder Oligosaccharidresten besitzen und mit diesen Bindungen eingehen können. kommen in allen Lebewesen vor Lectine mit mehreren Bindungsstellen nennt man Agglutinine bzw. Phythämagglutinine meist aus mehreren Glykoproteinmolekülen aufgebaute Aggregate (MG kd) Kohlenhydratanteil schwankt zwischen 2-50 % teilweise sind Metall-Ionen essentielle Bestandteile teilweise ist über Disulfidgruppen ein enzymatisch aktives Protein ( Toxomer oder A-Kette ) gebunden; häufig inaktiviert die A-Kette die 60S-UE von Ribosomen ( RiPs )

2 Lectine Ricin besteht aus zwei Glykoproteinketten A (Alaninkette) und B (Isoleucinkette), die durch Disulfidbrücken kovalent verbunden sind; MG Da zu 0,1-2 % in den Samen von Ricinus communis L. (Euphorbiaceae)

3 Lectine Abrin Struktur ähnlich wie Ricin; vier verschiedene Komponenten (Abrin a bis d); MG 62 kd zu ca 0,08 % in den Samen von Abrus precatorius L. (Fabaceae)

4 Lectine Ricin und Abrin sind sehr starke Gifte werden durch Verdauungsenzyme nicht zerstört und trotz ihrer Molekülgröße relativ rasch resorbiert es kommt zu schweren gastroenterologischen Störungen mit blutigem Erbrechen, blutigen Durchfällen, Koliken, Exsikkose, Krämpfen, reiswasserähnlichem Stuhl, Anurie, Tachykardie und einer Mydriasis. Im finalen Stadium diagnostiziert man Tremor und tonisch-klonische Krämpfe. der Tod erfolgt durch Lähmung medullärer Zentren, besonders des Atemzentrums letale Dosis: 5µg/kg KG; oral 1 mg / kg KG Maßnahmen bei Vergiftungsverdacht: sofort Erbrechen auslösen das Erbrochene auf eventuell vorhandene Samenschalen untersuchen Gabe von medizinischer Kohle Gabe von Diazepam bei Krämpfen stationäre Beobachtung über 2 Tage

5 "Daily Mail" vom Regenschirm beim Markov-Attentat

6 Lectine auch in der Gartenbohne, Erdnuss, Sojabohne, Linse, Saubohne und Saat- Wicke sind toxische Lectine enthalten können beim Menschen zu hämorrhagischer Gastroenteritis und ev. zu einem Kollaps führen; negativer nutritiver Effekt werden beim Erhitzen auf 100 C in 20 min inaktiviert (bei 80 C in 60 min nur zu 90 %)

7 Lectine Anwendung: in der Diagnostik und Forschung zum Nachweis und zur Bestimmung von Glykoproteinen im Serum zur Blutgruppentypisierung zur Markierung bestimmter Zelltypen in der histologischen Diagnostik zur affinitätschromatographischen Trennung von Oligosacchariden und Glykoproteinen ev. zum Drug-Targeting als Mitogene in der experimentellen Immunologie (Stimulation der Lymphozytentransformation): PHA aus Phaseolus vulgaris L. und ConA aus Canavalia ensiformis (L.) DC.

8 Lectine rohe Bohnen Phaseolus vulgaris L. bzw. Phaseolus coccineus L. enthalten etwa 1,2% eines Phasin genannten Lectin-Gemisches; MG ca. 118 kd Concanavalin A aus der Schwertbohne Canavalia ensiformis (L.) DC.

9 ViscialbiherbaDAB Viscum album L., Viscaceae Inhaltsstoffe: Amine (ß-Phenethylamin u.a.) Flavonoide Lignane Triterpene Polysaccharide (Polygalacturonane) 0,05-0,1 % Viscotoxine (Proteine) 0,05-0,2 % Lectine (Mistellectine VAA I, II, und III; chitinbindende Lektine cbml 1-3)

10 Inhaltsstoffe der Mistel H 3 CO COOH Glu-O OCH 3 Eleutherosid B = Syringin OCH 3 O-Glu O H 3 CO H O H OCH 3 Glu-O OCH 3 Eleutherosid E = (-)-Syringaresinol-diglucosid

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13 ViscialbiherbaDAB Viscum album L., Viscaceae Anwendung: p.o. traditionell zur Prophylaxe und Unterstützung bei funktionellen Herz- und Kreislaufstörungen mit Neigung zu erhöhtem Blutdruck (Wirksamkeit nicht belegt) parenteral zur Segmenttherapie bei degenerativ-entzündlichen Gelenkerkrankungen s.c. (i.v.) zur Palliativ-Therapie im Sinne einer unspezifischen Reiztherapie bei malignen Tumoren Nebenwirkungen : Quaddeln, Fieber

14 Mistelkraut - Visci albi herba Viscum album L., Viscaceae Wirkungen: p.o. untoxisch Viscotoxine zytotoxisch (1 µg/ml), nekrotisierend, negativ inotrop, cardiotoxisch ML-1 parenteral immunstimulierend (Stimulation der NK-Zellen; Ausschüttung von IL-1, IL-6 und TNF-α) A-Kette ist Ribosomen inaktivierende N- Glykosidase

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16 Botulinumtoxin wird vom anaeroben Bakterium Clostridium botulinum (= Bacillus botulinus) gebildet besteht aus zwei über eine Disulfidbrücke verbundene Protein-Ketten A und B mit 50 bzw. 100 kd. Neurotoxin; lähmt die mimische Muskulatur ( Botulismus ) LD50 von 1 ng/kg intravenös oder subkutan und 3 ng/kg nach Inhalation (das potenteste bekannte Gift) bildet hochmolekulare Proteinkomplexe mit nicht-toxischen Proteinen bakteriellen Ursprungs, welche das Neurotoxin vor dem proteolytischen Abbau im sauren Milieu des Magens nach oraler Applikation schützen Botulinumtoxin kann durch Kochen zerstört werden.

17 Botulinumtoxin Gewinnung: Botulinumtoxin Typ A (Botox, Vistabel, Dysport, Xeomin ) wird mittlerweile gentechnologisch hergestellt Wirkmechanismus: Hemmung des Vesikelfusions-Apparates wodurch der Neurotransmitter Acetylcholin nicht mehr in den synaptischen Spalt ausgeschüttet werden kann

18 Botulinumtoxin Anwendung in der Neurologie zur Behandlung von speziellen Bewegungsstörungen, Schielen oder Lidkrämpfen zur Behandlung übermäßigen Schwitzens bei erhöhter Speichelproduktion (z. B. bei Patienten mit M. Parkinson oder Amyotropher Lateralsklerose) in der Schmerztherapie bei Kopfschmerz und Schmerzzuständen der Muskulatur bei der Therapie der Achalasie (Speiseröhrenengstellung) experimentell bei einzelnen Patienten mit einer Sphincter-oddi-Dysfunktion in der kosmetischen Medizin zur Behandlung mimisch bedingter Falten Die Wirkung tritt nicht sofort, sondern erst 2 3 Tage nach der Injektion ein und hält ca. 3 5 Monate an.

19 Botulinumtoxin

20 Botulinumtoxin (Botox, Dysport ) Anwendung: Alternative zu Schieloperationen Studien, ob es bei Blasenerkrankungen und Spannungskopfschmerzen eingesetzt werden kann

21 ω - Conotoxin MVIIA, Ziconotid (Prialt ) Conus magus synthetisches Analogon eines Peptids aus 25 AS (MG 2,6 kd), das im Gift der fleischfressenden Magier-Kegelschnecke Conus magus vorkommt Hemmung von N-Typ-Calciumkanälen Anwendung: zur Behandlung von Patienten mit chronischen Schmerzen, die eine intrathekale Schmerzbehandlung benötigen und auf andere stark wirksame Analgetika inklusive intrathekales Morphin nicht (ausreichend) ansprechen ("Orphan-Drug ) Dosis: 2,4-21,6 μg/tag

22 Antikörper Antikörper sind Proteine (γ-globuline), die von B- und T-Lymphozyten als Antwort auf ein Antigen gebildet werden Antigene sind artfremde Stoffe, die bestimmte determinierende Gruppen besitzen um als fremd erkannt zu werden und die Bildung von Antikörpern auslösen

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24 Antikörper Antikörper bestehen aus leichten (L) und schweren (H) Polypeptidketten L: MG 25 kd, AS H: Glykoproteine mit 2-4 % KH-Anteil; MG kd, 430 AS von den L-Ketten existieren 2 Typen (κ und λ); der λ-typ läßt sich in drei Subtypen untergliedern von den H-Ketten existieren 5 Typen (α: 3 Subtypen; γ: 4 Subtypen, δ, ε und μ : 2 Subtypen) je 2 identische L-Ketten und 2 identische H-Ketten sind durch Disulfidbrücken zu einem Immunglobulin verbunden durch Papain lassen sich Immunglobulinmonomere in 3 Fragmente zerlegen: 2 Fab-Fragmente und 1 Fc Fragment

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27 Antikörper je nach Struktur der H-Ketten teilt man Immunglobuline in verschiedene Klassen (Isotypen) ein: Immunglobulin G (Ig G): H-Ketten vom γ-typ Immunglobulin M (Ig M): H-Ketten vom μ-typ Immunglobulin A (Ig A): H-Ketten vom α-typ Immunglobulin E (Ig E): H-Ketten vom ε-typ Immunglobulin D (Ig D): H-Ketten vom δ-typ Ig Monomere können durch zusätzliche Disulfidbrücken und eine sog. J-Kette (MG 15 KD) zu Dimeren und Trimeren (Ig A) bzw. Pentameren (Ig M) verknüpft sein durch Schleimhäute sezernierte Immunglobuline (Ig A und Ig M) sind mit einem Signalprotein (M 60 kd) versehen

28 Antikörper sowohl L- als auch H-Ketten besitzen am N-terminalen Ende eine variable Domäne aus ca. 110 AS der variable Bereich unterteilt sich in hochvariable Sequenzen, die sogenannten "complementarity determining regions" (CDR), die für die Antigenbindung wichtig sind, und in "framework regions" (FR), die eine bestimmte Struktur der Antigen- Erkennungsdomäne ermöglichen. die Primärstruktur ist hochspezifisch an das zu bindende Antigen angepasst die Vielfalt der antigenspezifischen Primärstrukturen kommt durch sog. DNA-Rearrangement zustande Somatische Rekombination der Immunglobulingene (Susumo Tonegawa 1975)

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31 Antikörper die Lymphozyten eines Menschen bilden etwa 10 7 Zellfamilien, d.h. es können primär ca verschiedene Antikörper erzeugt werden kommen Antigene mit einem bestimmten Klon in Kontakt, regen sie diesen zur Teilung und zur Antikörperproduktion an da stets mehrere, mehr oder weniger gut zu den Antigendeterminanten passende Klone aktiviert werden, kommt es normalerweise zur Bildung von polyklonalen Antikörpern Antiserum = mit Antikörpern angereichertes Serum zur passiven Immunisierung

32 Passive Immuntherapie mit polyklonalen Antikörpern

33 Antikörper Monoklonale Antikörper sind gleichartige Antikörper, die an ein und dieselbe determinante Gruppe (Epitop) eines bestimmten Antigens binden und von einem B-Zell-Klon stammen Die Gewinnung monoklonaler Antikörper erfolgt mit Hilfe der Hybridom- Technik Fusion von B-Lymphozyten (z.b. Milzzellen der Maus) mit menschlichen Myelomzellen (ohne Hypoxanthin- Guanin-Phospho-ribosyltransferase, HGPRT) monoklonale Maus-Antikörper sind selbst durch die konservierten Bereiche immunogen

34 Herstellung monoklonaler Antikörper 1975 publiziert 1984 Nobelpreis für Medizin César Milstein Georges Köhler Niels Jerne

35 Somatische Hybridisierung (Zell -und Protoplastenfusion) Hybride = Folge-Generationen aus der Kreuzung zweier nicht erbgleicher Eltern Somatische Hybridisierung = asexuelle Rekombination von Erbgut (Verschmelzung von Zellen mit normalem, nicht identem Chromosomensatz; anschließende Reduktion des doppelten Chromosomensatzes) Protoplastenfusion: Intraspezifische Fusion (zwischen artgleichen Zellen) Interspezifische Fusion (zwischen Zellen verschiedener Arten) Fusion von Bakterien, Pilzen und Pflanzen ist relativ leicht möglich Induktion durch PEG oder elektrische Wechselfelder ( Elektrofusion )

36 Fusion bei tierischen und menschlichen Zellen zunächst entsteht eine zweikernige Zelle ( Heterokaryon ) bei der ersten Zellteilung verschmelzen die beiden Kerne zu einem einzigen Kern Beispiele: menschliche Fibroblasten fusionieren mit Mauszellen; in den nächsten Teilungen gehen die menschlichen Chromosomen jedoch wieder verloren Herstellung muriner monoklonaler Antikörper durch Fusion von B-Lymphozyten (z.b. Milzzellen der Maus) mit Myelomzellen (ohne HGPRT) monoklonale Maus-Antikörper sind selbst immunogen

37 Herstellung monoklonaler Antikörper

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39 Rekombinante Antikörper die konservierten Bereiche des murinen Antikörpers werden durch die entsprechenden Bereiche eines humanen Antikörpers ersetzt; man erhält rekombinante chimäre Antikörper (Suffix -iximab) bzw. humanisierte Antikörper (-zumab) rekombinante, humanisierte monoklonale Antikörper induzieren kaum inaktivierende Antikörper und sind daher über längere Zeiträume anwendbar

40 werden Antikörper in transgenen Mäusen erzeugt, in deren Genom der gesamte Bereich, der zur Bildung von Antikörpern erforderlich ist, vom Menschen stammt, werden menschliche Antikörper erzeugt Terminologie der monoklonalen Antikörper murine Antikörper: -omab Antikörper vom Primaten: -imab chimäre Antikörper: -ximab humanisierte Antikörper: -zumab humane Antikörper: -mumab

41 Verwendung von monoklonalen Antikörpern Analytik (Enzym-Immuno-Assay, EIA) Diagnostik (spezifischer Nachweis bestimmter Proteine; Blutgruppenbestimmung; Tumordiagnostik) Therapie Verstärkung der Abwehrlage Immunsuppression passive Immunisierung Targeting in der Tumortherapie Monoklonale Antikörper attackieren eine Tumorzelle (www.hybridmedicalanimation.com)

42 Enzym-Immuno-Assay - EIA

43 Enzym-Immuno-Assay - EIA

44 Monoklonale Antikörper in der Therapie Abciximab (ReoPro ) das Fab-Fragment eines chimären Antikörpers wird aus einer transfizierten, murinen Myelom-Zelllinie (Sp2/0) in einem kontinuierlichen Perfusionsverfahren isoliert (seit 1995 auf dem Markt) bindet sehr spezifisch an den Glykoproteinrezeptor GPIIb/IIIa auf der Thrombozytenoberfläche verhindert dadurch die Quervernetzung der Thrombozyten und eine Thrombose Indikation: Zur Verhinderung eines Gefäßverschlusses nach perkutaner transluminaler Koronarangioplastie (PTCA)

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46 Monoklonale Antikörper in der Therapie Rituximab (MabThera ) monoklonaler chimärer Antikörper gegen das CD20-Antigen (auf Prä-B- Zellen und auf reifen B-Zellen) seit 1998 auf dem Markt zur Behandlung von Patienten mit follikulärem Lymphom (Non-Hodgkin- Lymphom) im Stadium III bis IV, bei denen eine Chemotherapie unwirksam war oder bei denen immer wieder Rezidive auftreten

47 Monoklonale Antikörper in der Therapie Weitere Anti-CD20-monoklonale murine Antikörper: Tositumomab (USA: Bexxar ) Ibritumomab (Zevalin ) werden mit radioaktivem Isotop gekoppelt ( 131 Jod bzw. 90 Yttrium) Einsatz bei Non-Hodgkin- Rezidiven (gezielte Bestrahlung der malignen Zellen)

48 Monoklonale Antikörper in der Therapie Basiliximab (Simulect ) Daclizumab (Zenapax ) Glykoproteine mit MG 144kD sind gegen die α-untereinheit (CD25) des Interleukin-2 (IL-2)-Rezeptors auf T- Zellen gerichtet Alternative zum murinen monoklonalen Antikörper Orthoclone OKT3 es werden dadurch ganz gezielt nur aktivierte T-Zellen aus dem Blut eliminiert zugelassen zur Behandlung nach Nierentransplantationen um die Abstoßung zu verhindern wird in Studien zur Therapie von Colitis ulcerosa überprüft

49 Monoklonale Antikörper in der Therapie Alemtuzumab (MabCampath ) humanisierter Antikörper (IgG1-κ), der durch gentechnische Modifikation eines MAK aus der Ratte hergestellt wurde wird aus transformierten CHO-Zellen gewonnen ist gegen das Glykoprotein CD52 gerichtet, das auf allen Lymphozyten und Monozyten und Makrophagen exprimiert wird Zellen werden nach Bindung durch Komplementaktivierung lysiert zugelassen zur Behandlung der chronisch-lymphatischen B-Zell- Leukämie (B-CLL) bei Patienten, die bereits mit Alkylantien behandelt wurden und bei denen die Therapie mit Fludarabin versagt hat

50 Monoklonale Antikörper in der Therapie Infliximab (Remicade ) chimärer monoklonaler Antikörper gegen den Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α) als Basistherapeutikum zur Behandlung eines schwergradigen aktiven Morbus Crohn und bei Crohn-Patienten mit Fisteln, die auf eine konventionelle Behandlung nicht ansprechen zur Behandlung der rheumatoiden Arthritis und von Morbus Bechterew Cave: Aufflammen von Tuberkulose laut neuer Studie auch wirksam bei Psoriasis (lindert sowohl die Psoriasis- Arthritis als auch die Hautsymptome)

51 Monoklonale Antikörper in der Therapie Nach der 5. Infusion von Infliximab hatten 61% der Patienten detektierbare Antikörper im Blut. Die Bildung von Antikörpern gegen Infliximab kann durch Immunsuppressiva reduziert werden.

52 Monoklonale Antikörper in der Therapie Certolizumab Pegol (Cimizia ) pegyliertes Fab-Fragment eines humanisierten monoklonalen Antikörpers gegen TNF-α zur Behandlung von Morbus Crohn als subkutane Injektion in Abständen von jeweils 14 Tagen nur bei 8% der Patienten sind Antikörper nachweisbar Cave: Aufflammen von Tuberkulose Zulassung in den USA 4/2008; in der EU bisher versagt

53 Antikörperkonjugate Etanercept (Enbrel ) gentechnisch mit CHO-Zellen hergestellte Variante des TNF-Rezeptors die kodierenden Bereiche zweier extrazellulärer Domänen des TNF-α- Rezeptors wurden den beiden schweren Ketten der konstanten Region eines humanen IgG-Moleküls fusioniert zur Behandlung der aktiven rheumatoiden Arthritis, wenn andere Basistherapeutika nur unzureichend wirken oder nicht gegeben werden dürfen zur Behandlung der aktiven polyartikulären chronischen Arthritis bei Kindern und Jugendlichen zwischen 4 und 17 Jahren, wenn Methotrexat nicht ausreichend wirksam war oder nicht vertragen wurde

54 Monoklonale Antikörper in der Therapie Adalimumab (Humira ) erster vollständig humanisierter monoklonaler Antikörper Herstellung mit CHO-Zellen Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-a)- Antagonist zur Behandlung der rheumatoiden Arthritis in Kombination mit Methotrexat (MTX) oder allein, bei Patienten, die auf krankheitsmodifizierende Antirheumatika (DMARD s) nicht ausreichend angesprochen haben seit 8/2005 bei Psoriasis-Arthritis Seit 6/2007 bei schwergradigem, aktivem Morbus Crohn als subkutane Injektion in Abständen von jeweils 14 Tagen durch den Patienten selbst Cave: Aufflammen von Tuberkulose

55 Monoklonale Antikörper in der Therapie Cetuximab (Erbitux ) chimärer monoklonaler IgG 1 -Antikörper gegen die extrazelluläre Domäne des EGF-Rezeptors verhindert Signaltransduktion ins Zellinnere über Tyrosinkinase; leitet Down-Regulation der Rezeptoren ein (Rezeptoren werden ins Zellinnere transportiert) lenkt zytotoxische Zellen auf die EGF- Rezeptor tragenden Tumorzellen Anwendung in Kombination mit Irinotecan zur Behandlung eines EGF- Rezeptor-positiven metastasierenden kolorektalen Karzinoms auch in der First-line-Therapie verlangsamt das Tumorwachstum In Kombination mit Strahlentherapie zugelassen zur Behandlung von Patienten mit Plattenepithel-Karzinomen des Kopfes und des Halses

56 Monoklonale Antikörper in der Therapie Panitumumab (Vectibix ) erster vollständig humanisierter monoklonaler Mausantikörper (IgG1-k) von der Biotech-Firma Abgenix mittels einer Xeno-Mouse -Technik hergestellt bindet an die extrazelluläre Domäne des EGF-Rezeptors in den USA im Sept. 2006, in der EU seit Jan zugelassen Indikation: zur Behandlung von Patienten mit metastasierendem Kolorektalkarzinom, bei denen die Krankheit unter einer Standardchemotherapie fortgeschritten ist Im Vergleich zu Cetuximab bessere Pharmakokinetik; dadurch nur zweiwöchentliche Dosierung (Cetuximab wöchentlich)

57 Monoklonale Antikörper in der Therapie Trastuzumab (Herceptin ) humanisierter monoklonaler Mausantikörper (IgG1-k) gegen die extrazelluläre Domäne des humanen EGF-Rezeptor-2-Proteins HER2 (dominantes Onkogen)

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59 Monoklonale Antikörper in der Therapie Trastuzumab (Herceptin ) humanisierter monoklonaler Mausantikörper (IgG1-k) gegen die extrazelluläre Domäne des humanen EGF-Rezeptor-2-Proteins HER2 (dominantes Onkogen) induziert antikörperabhängige, zellvermittelte Zytotoxizität zugelassen zur Behandlung von Patientinnen mit metastasierendem Mammakarzinom, deren Tumoren HER2 überexprimieren Second-line Wirkstoff, da vorher bereits zwei Chemotherapieregime durchlaufen haben sein müssen First-line nur in Kombination mit Paclitaxel (Taxol R ) seit 28. April 2006 auch zugelassen beim frühen Brustkrebs

60 Monoklonale Antikörper in der Therapie Bevacizumab (Avastin ) humanisierter monoklonaler IgG1Antikörper bindet an den Gefäßwachstumsfaktor VEGF (vascular endothelial growth factor), der die Bildung von Blutgefäßen im Tumor stimuliert bewirkt Hemmung der Angiogenese seit europaweit in Kombination mit intravenösem 5-Fluorouracil/Folinsäure oder intravenösem 5-Fluorouracil/Folinsäure/Irinotecan zur First-Line-Behandlung von Patienten mit metastasiertem Kolon- oder Rektumkarzinom zugelassen September 2005: Abbruch einer Phase- II-Studie wegen Darm-Perforationen

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62 Monoklonale Antikörper in der Therapie Ranibizumab(Lucentis ) humanisierter monoklonaler IgG1Antikörper bewirkt Hemmung der Angiogenese (ähnliche Wirkung wie Bevacizumab) zugelassen zur Behandlung der feuchten altersabhängigen Makuladegeneration (AMD) wird einmal monatlich in den Glaskörper injiziert (1.500 Euro pro Injektion)

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64 Monoklonale Antikörper in der Therapie Palivizumab (Synagis ) humanisierter monoklonaler Antikörper gegen den antigenen A-Teil des Fusionsproteins auf der Hülle des Respiratory Syncytial Virus (RSV) indiziert zur Behandlung von Kindern, die in der 35. Schwangerschaftswoche oder früher geboren wurden und die zu Beginn der RSV-Saison jünger als 6 Monate sind, oder von Kindern, die jünger als 2 Jahre sind und innerhalb der letzten 6 Monate wegen bronchopulmonaler Dysplasie behandelt werden mußten

65 Monoklonale Antikörper in der Therapie Natalizumab (Tysabri ) humanisierter monoklonaler Antikörper, der an die 4 Untereinheit von α4β1- Integrin (VLA 4) und α4β7-integrin bindet Nature Reviews Drug Discovery 4, (February 2005)

66 Monoklonale Antikörper in der Therapie Natalizumab (Tysabri ) humanisierter monoklonaler Antikörper, der an die 4 Untereinheit von α4β1- Integrin (VLA 4) und α4β7-integrin bindet war in den USA seit 11/04 zur Behandlung der rezidivierenden multiplen Sklerose zugelassen wurde 04/05 wegen schweren Nebenwirkungen (Progressive multifokale Leukoenzephalopathie, PML) bei zwei Patienten in einer Langzeitstudie mit Interferon beta-1a (Avonex ) vom Markt genommen am 1. April 2006 in den USA unter Auflagen wieder zugelassen (Patienten müssen registriert werden)

67 Monoklonale Antikörper in der Therapie Natalizumab (Tysabri ) In Europa seit 1. August 2006 zugelassen zur krankheitsmodifizierenden Monotherapie von hochaktiver, schubförmig remittierend verlaufender Multipler Sklerose (MS) bei folgenden Patientengruppen: Patienten mit hoher Krankheitsaktivität trotz Behandlung mit Interferon beta, Patienten mit rasch fortschreitender schubförmig remittierend verlaufender Multipler Sklerose

68 Klinische Angaben [Bearbeiten] Zugelassene Anwendungsgebiete (Indikationen) [Bearbeiten] In der EU und in der Schweiz ist Natalizumab zur Behandlung von hochaktiver, schubförmig verlaufender MS bei folgenden Patientengruppen zugelassen: für Patienten mit hoher Krankheitsaktivität trotz angemessener Behandlung mit einem Interferon-Beta. Bei den Patienten sollte es während der Behandlung im vorangegangenen Jahr zu mindestens einem MS-Schub gekommen sein. Sie sollten ebenfalls eine bestimmte Krankheitsaktivität in einer Kernspin-Aufnahme (MRT) des Gehirns aufweisen. für Patienten mit rasch fortschreitender schubförmig verlaufender MS. Bei den Patienten sollte es im vorangegangenen Jahr zu mindestens zwei MS- Schüben mit Fortschreiten der Behinderung gekommen sein. Sie sollten ebenfalls eine verstärkte Krankheitsaktivität im MRT des Gehirns aufweisen. Natalizumab darf nicht zusammen mit anderen Arzneimitteln eingesetzt werden, die auf das Immunsystem wirken. Bei der Behandlung von akuten MS-Schüben ist Natalizumab nicht wirksam.[1] Weitere mögliche Anwendungsgebiete [Bearbeiten] Natalizumab wurde auch als Behandlung des Morbus Crohn, einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung, untersucht.[2] Einen entsprechenden Zulassungsantrag der Firma Elan hat der zuständige Ausschuss der Europäischen Arzneimittelagentur jedoch im Juli 2007 wegen nicht ausreichender Daten zur Wirksamkeit abgewiesen.[3] In den USA empfahl ein Beratergemium der dortigen Arzneimittelbehörde (FDA) im Juli 2007, Natalizumab mit Einschränkungen zur Behandlung des Morbus Crohn zuzulassen. Natalizumab wurde ebenfalls bei rheumatoider Arthritis untersucht.[4] Die Ergebnisse einer Phase-II-Studie waren jedoch eher enttäuschend.[5] Dosierung, Art und Dauer der Anwendung [Bearbeiten] Das Medikament wird alle vier Wochen in einer Dosis von 300 mg verdünnt über eine Stunde intravenös infundiert. Sollte sich nach 6-monatiger Behandlung kein Behandlungserfolg zeigen, ist die Fortsetzung der Behandlung zu überdenken. Es liegen keine Anwendungsdaten über einen Zeitraum von zwei Jahren hinaus vor. Daher sollte für eine Fortsetzung der Behandlung über zwei Jahre hinaus eine erneute Nutzen-Risiko-Abwägung vorgenommen werden. Gegenanzeigen (Kontraindikationen) [Bearbeiten] Überempfindlichkeit gegen den Wirkstoff Ein bestehendes Risiko für opportunistische Infektionen, wie z.b. bei immungeschwächten Patienten oder bei Patienten, die ein Immunsuppressivum erhalten oder kürzlich erhalten haben Kombination mit Interferon-Beta oder Glatirameracetat. Krebserkrankungen (mit Ausnahme des Basalioms.

69 Monoklonale Antikörper in der Therapie Efalizumab (Raptiva ) rekombinanter, humanisierter, monoklonaler Immunglobulin-G1-Antikörper aus CHO-Zellen richtet sich gegen die Alpha-Untereinheit (CD11a) des Adhäsionsmoleküls LFA-1 (ß2-Integrin) auf T-Lymphozyten; dadurch, kann die T-Zelle nicht mehr aus dem Blut in die Haut wandern destabilisiert auch die Synapse (=Bindungsstelle) zwischen T-Zelle und Antigen-präsentierender Zelle (APC) blockiert die Interaktion von T-Zellen und Keratinozyten seit September 2004 in Österreich (sowie in der gesamten EU) für die Behandlung von mittelschwerer bis schwerer Plaque-Psoriasis zugelassen

70 Monoklonale Antikörper in der Therapie Efalizumab (Raptiva ) Nature Reviews Drug Discovery 3, (June 2004)

71 Monoklonale Antikörper in der Therapie Omalizumab (Xolair ) rekombinanter humanisierter monoklonaler Mausantikörper gegen IgE-Antikörper neutralisiert die im Zuge allergischer Reaktionen gebildeten IgE-Antikörper durch Bindung an die konstante Region verhindert dadurch die Degranulation der Mastzellen seit Okt in der EU zugelassen zur Behandlung von mittlerem bis schwerem Asthma bronchiale alle vier Wochen als subkutane Injektion Cave: Anaphylaxie

72 Nature Reviews Drug Discovery 3, (March 2004)

73 Antikörperkonjugate Gemtuzumab-Ozogamicin (Mylotarg ) humanisierter monoklonaler Antikörper gegen das CD33-Epitop von leukämischen Zellen, der mehrfach kovalent mit dem Bakterientoxin Calicheamicin verbunden ist Calicheamicin bindet sequenzspezifisch in die schmale Furche der DNA und führt zu Doppelstrangbrüchen, die Apoptose induzieren von der FDA zur Behandlung von Rezidiven akuter myeloischer Leukämie (AML) zugelassen

74 Kühe produzieren humane Antikörper Forscher der US Biotechfirma Hematech haben das Genom von Kühen mit einem zusätzlichen "künstlichen" Chromosom (human artificial chromosome, HAC) ausgestattet, das in den Tieren zur Bildung von humanen polyklonalen Antikörpern führte

75 Zytokine Zytokine sind Signalstoffe, die von verschiedenen Körperzellen sezerniert werden und auf die produzierende Zelle (autokrin) oder auf benachbarte Zellen (parakrin) als Wachstums- und Differenzierungsfaktoren wirken Zu den Zytokinen gehören Interleukine (IL) Interferone (IFN) Cytotoxine Wachstumsfaktoren die meisten Cytokine werden gentechnisch in E. coli hergestellt

76 Zytokine Interleukin-2 (IL-2), Aldesleukin (Proleukin ) von T-Zellen gebildetes Glykoprotein, das nach Abspaltung eines Signalpeptids (20 AS) aus 133 AS besteht Rekombinantes Produkt aus E. coli: nicht glykosyliert kein N-terminales Alanin Position 125 wird Cystein durch Serin ersetzt MG D

77 Zytokine Interleukin-2 (IL-2), Aldesleukin (Proleukin ) interagiert mit IL-2-Rezeptoren auf der Oberfläche von Immunzellen und löst damit Cytokin-Kaskaden aus induziert die Proliferation und Differenzierung von B- und T-Zellen, Monozyten, Makrophagen und zytotoxischen Lymphozyten zur Anwendung bei metastasierendem Nieren-Karzinom zugelassen Dosierung von 18Mio I.E./m² Körperoberfläche/Tag über einen Zeitraum von 5 Tagen als 24stündige Dauerinfusion; Therapiepause von 2-6 Tagen; dann erneut ein 5-Tage-Zyklus. Danach erfolgt eine Behandlungspause von 3 Wochen.

78 Immunkonjugat Denileukin diftitox (Ontak ) Fusionsprotein (58 kd) in dem die Fragmente A und B des Diphterie-Toxins (Met1-Thr378)-His- mit dem Interleukin- 2-Anteil (Ala1-Thr133) verbunden wurden Herstellung in Escherichia coli bindet an Zellen, die den IL-2-Rezeptor exprimieren (CD25-pos. Zellen) und tötet über das Diphterietoxin die Zelle ab (DT hemmt die Proteinsynthese) Anwendung bei kutanen T-Zell- Lymphomen Nebenwirkungen bei 60-70% der Patienten (Fieber, Schüttelfrost, Hypotonie, Nausea, Erbrechen und Erhöhung der Leberwerte)

79 Zytokine Interleukin-11 (Oprelvekin ) von Knochenmark-Stroma-Zellen gebildeter hämatopoetischer Co-Faktor gentechnisch in E. coli produziert regt das Wachstum hämatopoetischer Stammzellen und von Vorläufern der Megakaryonten an anti-inflammatorisches Zytokin Einsatz bei Morbus Crohn und Prostatakarzinom

80 Zytokine Alpha-Interferone (IFN-α) komplexe Familie von mehr als 20 sehr ähnlichen Glykoproteinen versetzen Zellen in einen antiviralen Zustand mit Hilfe von E. coli werden drei rekombinante, nicht glykosylierte α-interferone hergestellt: Interferon alpha-2a (Roferon A ) Interferon alpha-2b (Intron A ) Interferon alphacon-1 (Inferax ) Interferon alpha-2b

81 Zytokine Alpha-Interferone (IFN-α) zugelassen zur Therapie der Philadelphia-Chromosompositiven chronischen myeloische Leukämie in der chronischen Phase der Haarzell-Leukämie des follikulären Non-Hodgkin- Lymphoms des malignen Melanoms des fortgeschrittenen Nierenzellkarzinoms des Kaposi-Sarkoms bei AIDS- Patienten chronischer Hepatitis, ausgelöst durch die Erreger HBV oder HCV

82 Zytokine Beta-Interferon (IFN-β) humanes IFN-β besitzt 166 AS und eine Zuckerkette es hat antivirale und immunmodulierende Effekte bisher gibt es drei rekombinante Beta- Interferone auf dem Markt: Interferon beta-1b (Betaferon ) mit E. coli hergestellt zur Behandlung der schubförmig verlaufenden und der sekundär progredienten multiplen Sklerose Interferon beta-1a (Avonex, Rebif ) in CHO-Zellen hergestellt nur zur Behandlung der schubförmig verlaufenden multiplen Sklerose

83 Zytokine Gamma-Interferon (IFN-γ) humanes IFN-γ wird primär von aktivierten T-Zellen produziert Glykoprotein mit 146 AS ist in der Lage, Phagozyten so zu aktivieren, dass sie eingedrungene Bakterien effizient abtöten können rekombinantes Interferon gamma-1b (Imukin ) wird mit E. coli hergestellt zur Behandlung der chronischen Granulomatose (X-Chrom. EK) und des metastasierenden Nierenzellkarzinoms

84 Zytokine Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α) humaner TNF-α wird von aktivierten Monozyten und Makrophagen gebildet (besteht aus drei identischen Polypeptidketten mit jeweils 157 AS)

85 Zytokine Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α) humaner TNF-α wird von aktivierten Monozyten und Makrophagen gebildet (besteht aus drei identischen Polypeptidketten mit jeweils 157 AS) hat zentrale Rolle bei der Regulation von Entzündungs- und Immunreaktionen rekombinanter Tumor-Nekrose-Faktor Tasonermin (TNF alpha-1a; Beromun ) wird mit E. coli hergestellt als Zytostatikum bei nicht resezierbaren Weichteilsarkomen der Extremitäten in Kombination mit Melphalan, um eine Amputation zu vermeiden oder hinauszuzögern, oder zur palliativen Behandlung

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