IMPACT. IMmunoglobulins Purified for Anti- Cancer Therapy

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1 IMPACT IMmunoglobulins Purified for Anti- Cancer Therapy

2 Bis zu 3% der Blutspender besitzen Plasma mit starker zytotoxischer Wirkung gegen bestimmte Tumore. Die tumorspezifische, zytotoxische Wirkung basiert vornehmlich auf IgMs. Blut von gesunden Spendern kann tumorspezifische zytotoxische Aktivität besitzen

3 Die tumor-spezifische Wirkung von gegenwärtig erhältlichen gepoolten IVIgG- oder IVIgGMA- Produkten (z.b. Pentaglobin) ist unterhalb feststellbarer Werte. Herausforderung: Einen ausreichenden Pool von hochzytotoxischen Plasmen für die kommerzielle Produktion von tumor-spezifischen IVIgMs zu identifizieren.

4 Proof of Concept

5 Wirkungsweise Ganglioside sind die Zielstrukturen von: Neuroblastom Ewingsarkom Melanom Natürliche IgM-Antikörper lysieren Tumorzellen Komplement-vermittelter Zell-Lyse und Apoptose.

6 Die natürliche zytotoxische Wirkung des Serums ist auf die IgM-Fraktion begrenzt

7 Intravenöse Applikation von natürlichem IgM gesunder Spender verhindert das Wachstum von soliden humanen Neuroblastom-Xenotransplantaten in Nacktratten Anti-NB-behandelt Kontrolle

8 Resonanz: Erste Indikationen des klinischen Nutzen Pat.1 Pat.2 Blutung und Nekrose des orbitalen Tumors. Reduktion der MIBG-scanning Aktivität. Reduktion der MIBG-scanning Aktivität. Pat.3 Pat.4 Reduktion der Knochenmetastasen spezifischen Schmerzen nach dem dritten Plasmapheresezyklus. Frei von Knochenmetastasen nach 10 Plasmapheresezyklen. Krankheitsfrei seit 7.5 Jahren (Letzte Untersuchung 8/05). Pat.5-8 Pat.9 Keine Resonanz. Stabiles Krankheitsbild für weitere 3.5 Jahren.

9 Nebenwirkungen Entzündliche Reaktionen (Schmerz, Schwellung, Erythrema) am Tumor(6) Erhöhte Körpertemperatur (4) Nierenödem (2) Nesselfieber (2) Ulbuminurie (1) Periphere Parästhesie (1) Alle Nebenwirkungen waren mit konventionellen Standardbehandlungen kontrollierbar. Livides Exanthem im Bereich der Knochenmetastasen (1)

10 Zusammenfassung Serum/Plasma gesunder Spender (0,2%-3% der westlichen Population) enthält natürliche IgM- Antikörper mit signifikanter Zytotoxizität gegen Tumorzellen

11 Ein kompletter Plasmaaustausch unter Verwendung von Spenderplasma mit einer hohen Zytotoxizität ist klinisch nur bei Kindern zu vertreten, der dann allerdings zu einem reproduzierbaren Anstieg an Serumzytotoxizität führt (siehe klinische Studie and Neuroblastom-Kindern).

12 Ursprung der zytotoxischen Aktivität Existiert in gesunden Menschen Nicht unbendingt hervorgerufen durch Tumorerkrankung Vererbtes IgM Repertoire Eventuell hervorgerufen durch kreuzreagierende Antigenen auf Intestinalbakterien

13 Aktuelle Forschungsaktivitäten NATÜRLICHE ANTIKÖRPER MIT ZYTOTOXISCHER AKTIVITÄT GEGEN HUMANE TUMOREN Frequenz, Tumorspezifität, Mechanismus der Zytotoxreaktion, Epitop Erkennung, Resistenzmechanismen Ergebnisse eines BMBF-geförderten Projekts mit dem DKFZ sowie

14 Aufreinigung Tumor-zytotoxischer IgM Antikörper aus Blutplasma Dr. Frank Plöger, Biopharm GmbH INNOVATORS IN REGENERATIVE MEDICINE Deutsche Biotechnologietage und 10. April 2014, Hamburg

15 Konstante Zytotox-Titer eines gesunden Spenders über 2 Jahre

16 Bindung von IgM an Antigene Normale Zelle Tumorzelle Bakterien Zelloberflächenstruktur normaler Zellen unterscheidet sich in der Glykosylierung von Tumorzellen und Bakterien! Ref.: Schwartz R. et al. 1984, Schwartz R. et al. 1886; Bitter-Suermann D. and Roth J., 1987; Hakomori S. 2002; Arnold, J. N. et al. 2005; Ma B. et al., 2006; Yuan K. et al Kohlenhydrate: Bindung an Lektine FAB: Bindung an Glykane Bindungseigenschaften von IgM-Verzuckerungen an Lektine und der IgM-FAB Anteile an Zuckerantigene (Glykane) können für die Affinitäts-Chromatographie zytotoxischer IgMs verwendet werden. 5

17 Projektziele Entwicklung eines neuartigen Aufreinigungsverfahrens von natürlichen humanen Immunglobulinen (IgM) zur Behandlung von Krebserkrankungen Verwendung innovativer Affinitäts-Liganden (Lektine und Glykane) und klassische Aufreinigungsverfahren Nachweis der zytotoxischen Wirkung der aufgereinigten IgMs in Zellkulturmodellen mit humanen Krebszelllinien Chromatographie = Cytotoxic IgM Donor A negativ Donor B negativ Donor C positiv Donor D negativ = Non-cytotoxic IgM 3

18 Aufreinigung zytotoxischer Antikörper wurde erzielt durch die Kombination zweier chromatographischer Trennverfahren: Gelfiltration Ionenaustauscher Ergebnis: Aufreinigungsprozess angemeldet als PCT Reinheit zytotoxischer IgMs: >90% Identität bestätigt durch spezifische Antikörper keine IgG-Kontamination

19 Ausblick/Erwartung Entwicklung einer alternativen Methode für die Aufreinigung im industriellen Maßstab (vorzugsweise aus "gepooltem" Plasma von Blutbanken) durch Hohlfasertechnologien Schonende Methode für die Aufreinigung einer zytotoxischen Fraktion aus der IgM-Population Reinigungskriterien: Größentrennung IgM (900 KDa) Affinitätstrennung über synthetische Glycane Möglicherweise: Trennung auf Ladung der IgMs (zytotoxische Fraktion?)