Monoklonale Antikörper: Herstellungsweise monoklonaler Antikörper in verschiedenen Tiermodellen: Vor - und Nachteile zu polyklonalen Antikörpern

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1 Monoklonale Antikörper: Herstellungsweise monoklonaler Antikörper in verschiedenen Tiermodellen: Vor - und Nachteile zu polyklonalen Antikörpern 22. April 2009 Julia Rachlejewa BOD8 Hochschule München

2 Gliederung 1. Monoklonale Antikörper 1.1 Definition und Aufbau 1.2 Herstellung - Herstellung monoklonaler Antikörper: Hybridom-Technik - «Humanisierung» monoklonaler AK 1.3 Anwendung 2. Polyklonale Antikörper 2.1 Definition 2.2 Herstellung 2.3 Anwendung 3. Vergleich mab pab

3 Monoklonale Antikörper Definition und Aufbau Klone eines einzigen B-Lymphozyten richten sich gegen ein einzelnes Epitop - Fab antigenbindendes Fragment - Fc Effektorfunktion

4 Monoklonale Antikörper Herstellung 1975 César Milstein, Georges Köhler und Niels Jerne:Prinzip der Herstellung monoklonaler Antikörper 1984 Nobelpreis für Medizin Hybridom-Technik 1. Infizierung mit einem bestimmten Antigen Bildung der B-Lymphozyten Antikörper in der Milz 2. Isolation von B-Lymphozyten 3. Kultivierung von Myelomzellen 4. Fusionierung von B- und Myelomzellen 5. Hybridomzelllinien. Eigenschaften: - Unsterblich - Produktion eines bestimmten Antikörper

5 Monoklonale Antikörper Hybridom-Technik 6. Selektion und Screening geeigneter Zelllinien 7./8. Tumorinduktion und Ernte von Antikörpern Probleme: - Das menschliche Immunsystem erkennt murine Antikörper als fremd - Die Fc Region des murinen Antikörpers ist nicht imstande das humane Immunsystem ausreichend zu aktivieren Humanisierung monoklonaler Antikörper

6 Monoklonale Antikörper Humanisierung «Mausbestandteile» werden durch baugleiche konstante Teile menschlicher Antikörper ersetzt. Chimäre AK : - Rekombinante-DNA-Technologie - ca. 70% human - humane AK-Sequenzen als Ersatz für die konst. Domäne mit der Fc-Region Humanisierte AK: - >95% human - nur die AK-Teile, die für die Antigenbindung essentiel sind bleiben erhalten Humane AK: - 100% human - Phage-Display - transgene Mäuse

7 Monoklonale Antikörper Anwendung Grundlagenforschung Identifizierung, Charakterisierung, Isolierung und (quantitativer) Nachweis von: löslichen Substanzen (Proteinen) zellulären Bestandteilen (DNA, Virusproteine, Tumoeproteine) ganzen Zellen (Blutzellen, Tumorzellen) Industrielle Produktion Isolierung und Reinigung von: Impfstoffen (Hepatitis, Tollwut, Grippe) Blutprodukten (Faktor IIIV und Faktor IX für Bluterkrankheit) Hormonen (Insulin) Signalproteinen (Interferone und Interleukine für die Tumortherapie) Antikörpern nach dem Prinzip der Immunoaffinitätschromatographie

8 Monoklonale Antikörper Anwendung Medizin Im Rahmen der Blutdiagnostik und Diagnostik direkt am Menschen: Nachweis von löslichen Substanzen im Blut und anderen Körperflüssigkeiten, z. B. - Hormone (Schilddrüsenhormone, Cortison) - Viren (Röteln-Virus, Masern-Virus, Tollwun-Virus) - Gerinnunsfaktoren (Faktor IIIV, Bluterkrankheit) - Tumorproteine (carcinoembryonales Antigen, Alpha-Fötoprotein) - Medikanemte (Psychopharmaka, Antibiotika, Herzmedikamente) direkte Sichtbarmachung von Tumoren im Menschen mit markierten Antikörpern Bei der Therapie von Tumorerkrankungen (Blutkrebs, Lungenkrebs, Leberkrebs, Darmkrebs) Autoimmunerkrankungen (Rheuma, Zuckerkrankheit, multiple Sklerose) Abstoßung nach Organtransplantationen (Unterdrückung des Immunsystems) Blutvergiftungen (Sepsis) AIDS

9 Polyklonale Antikörper Definition - In einer Abwehrreaktion werden mehrere B-Zellen zur Produktion von Antikörpern angeregt - jede B-Zelle unterscheidet sich genetisch von der anderen verschiedene produzierte Antikörper Polyklonale Antikörper

10 Polyklonale Antikörper Herstellung 1. Immunisierung mit best. Antigen (mehrfach) 2. Antikörper aus dem Blutserum

11 Polyklonale Antikörper Anwendung Antiseren / Passivimpfstoffe Breites Bindungsspektrum: + Antikörper wirken auch wenn sich die Oberfläche geringfügig verändert - Bindung an Antigene ähnlicher Oberflächen Kreuzreaktionen

12 Vergleich mab pab Monoklonale Antikörper Polyklonale Antikörper Vorteile zielgerichtet selektiv weniger Nebenwirkungen einfache Herstellung Nachteile aufwendige Herstellung Abwehrreaktionen des Körpers (anaphylaktischer Schock) Nebenwirkungen Unterschied der Spezifität mangelnde Vorhersagbarkeit der Wirkung Problem der Dosierung durch artfremdes Eiweiß: anaphylaktischer Schock

13 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!