Plattform zur Entwicklung bispezifischer Antikörper
Alpha Lifetech bietet seinen Kunden qualitätsgesicherte Antikörperentwicklung und rekombinante Proteinprodukte und -dienstleistungen. Wir stellen Antikörper mit hoher Wirksamkeit, starker Spezifität und guter Stabilität her. Alpha Lifetech verfügt über diverse Geräte und Anlagen zur Antikörperreinigung und bietet Reinigungsdienstleistungen für Antikörper aus verschiedenen Quellen wie monoklonalen Antikörpern von Kaninchen, Schaf, Huhn und Maus sowie Protein-A/G-Affinitätsreinigung und Antikörperseparation und -reinigung an. Basierend auf dem Aufbau umfassender Plattformsysteme für Antikörperentwicklung, Proteinproduktion etc. decken wir die gesamte Wertschöpfungskette der Antikörperproduktion ab und bieten technische Dienstleistungen von der Antikörperpräparation über die Reinigung bispezifischer Antikörper und deren Separation und Reinigung bis hin zur Antikörpersequenzierung und -validierung. Diese Dienstleistungen eignen sich für die bispezifische Antikörpertherapie.
Monoklonale Antikörper sind Immunglobuline, die von einer einzelnen B-Zelle produziert werden und eine hohe Spezifität für Antigene oder Epitope aufweisen. Die Herstellung monoklonaler Antikörper erfolgte ursprünglich mittels Hybridom-Technologie zur Gewinnung von Mausantikörpern. Dabei werden Milzzellen immunisierter Mäuse mit Myelomzellen von Menschen oder Mäusen fusioniert, wodurch Hybridomzellen entstehen, die spezifische Antikörper sezernieren. Die so gewonnenen Maus-Antikörper werden nach Aufreinigung hauptsächlich in der Tierforschung und der Krankheitsdiagnostik eingesetzt. Da der menschliche Körper jedoch eine Immunantwort auf fremde Mausproteine auslöst, ist die klinische Anwendung von Maus-Antikörpern stark eingeschränkt. Später wurde die „Humanisierung“ von Mäusen zur Herstellung monoklonaler Antikörper eingesetzt. Mithilfe gentechnischer Verfahren werden Maus-Antikörper so modifiziert, dass sie eine konstante Region humaner Immunglobuline aufweisen, um ihre Immunogenität zu reduzieren. Diese Art von Antikörpern wird auch als humanisierter monoklonaler Antikörper bezeichnet. Die Herstellung monoklonaler Antikörper aus menschlichen Zellen wird als Herstellung humaner monoklonaler Antikörper bezeichnet. Monoklonale Antikörper finden breite Anwendung in der Biomedizin und der klinischen Praxis. In der medizinischen Forschung können monoklonale Antikörper als Immunmodulatoren eingesetzt werden, therapeutische monoklonale Antikörper können für die Chemotherapie von Krebs und die Behandlung von Virusinfektionen verwendet werden, und die Entwicklung von monoklonalen Antikörperkonjugaten dient hauptsächlich der Krebsbehandlung.
Einführung in bispezifische Antikörper
1960 wurde das Konzept der bispezifischen Antikörper eingeführt. Bispezifische Antikörper, auch bekannt als bispezifische monoklonale Antikörper, sind künstlich hergestellte Antikörper, die mithilfe gentechnischer Verfahren synthetisiert werden. Als gentechnisch veränderte Antikörper gehören bispezifische Antikörper üblicherweise zur IgG-Subklasse und enthalten ein Antigenbindungsfragment, das auf die CD3-Untereinheit abzielt. Bispezifische Antikörper besitzen zwei spezifische Antigenbindungsstellen, die gleichzeitig zwei verschiedene Antigene oder zwei verschiedene Epitope eines Antigens binden und erkennen können. Im Vergleich zu monoklonalen Antikörpern verfügen bispezifische Antikörper über eine zusätzliche spezifische Antigenbindungsstelle und weisen daher eine höhere Spezifität und Zielgenauigkeit auf. Dies ermöglicht eine präzisere Zielsteuerung von Tumorzellen und reduziert die Toxizität gegenüber unerwünschten Ereignissen. Bispezifische Antikörper können gleichzeitig mehrere biologische Funktionen erfüllen, wie z. B. die Rekrutierung von Immunzellen, die Blockierung von Signalwegen und die direkte Abtötung von Tumorzellen. Frühe bispezifische Antikörper wurden hauptsächlich durch chemische Konjugation oder Zellfusion hergestellt. Diese Methode entwickelte sich jedoch aufgrund der zufälligen Kombination und der Schwierigkeit, die Zielkombination zu isolieren, nur langsam weiter. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Gentechnik wurden viele neue Technologieplattformen entwickelt, wie zum Beispiel Knots-in-Hole (KIH), CrossMab, DVD Ig usw. Diese Plattformen lösen effektiv Probleme wie Fehlpaarungen zwischen schweren und leichten Ketten und verbessern die Gleichmäßigkeit und Ausbeute bispezifischer Antikörper.

Abb. 1 Vereinfachte schematische Übersicht der vorgeschlagenen Wirkmechanismen für bispezifische Antikörper (bsAbs) in klinischen Studien in der Onkologie.(Abbildungsquelle: Ein Überblick über bispezifische Antikörper und Antikörperkonstrukte in der Onkologie und klinische Herausforderungen – ScienceDirect)
Technologie zur Herstellung bispezifischer Antikörper
Zu den wichtigsten Methoden zur Herstellung bispezifischer Antikörper zählen die chemische Kopplung, die Vier-Quellen-Hybridom-Methode und die gentechnische Antikörperpräparation. Bei der chemischen Kopplung werden zwei intakte IgG-Moleküle oder zwei F(ab')₂-Antikörperfragmente mithilfe von Kopplungsreagenzien wie Phthalimid und Dithioacylbenzoesäure zu bispezifischen Antikörpern verknüpft. Diese Methode ist einfach und unkompliziert, kann jedoch die Antigenbindungsstelle schädigen, die Antikörperaktivität verringern und das Kopplungsreagenz selbst birgt ein gewisses karzinogenes Potenzial. Die Vier-Quellen-Hybridom-Methode basiert auf der Fusion somatischer Zellen zweier verschiedener Hybridomzelllinien zur Expression des entsprechenden Maus-IgG. Mittels Gentechnik können Antikörper gentechnisch so verändert werden, dass bispezifische Antikörper entstehen. Dazu werden zwei verschiedene monoklonale Antikörper konstruiert und die Fab-Fragmente bzw. die variablen Regionen der schweren und leichten Kette separat abgespalten. Durch Vernetzung oder Kettenrekombination werden die beiden Fragmente zu einem bispezifischen Antikörper kombiniert. Obwohl die Gentechnik relativ komplex ist, stellt sie derzeit die gängigste Methode zur Herstellung bispezifischer Antikörper dar, um deren Struktur und Funktion anzupassen. Beim Design bispezifischer Antikörper kann das Prinzip der Antikörper-Kreuzreaktivität genutzt werden. Da diese jedoch unspezifische Reaktionen hervorrufen kann, muss sie bei der praktischen Anwendung bispezifischer Antikörper, beispielsweise in der Therapie, sorgfältig berücksichtigt werden.
Reinigung bispezifischer Antikörper
Die Reinigung bispezifischer Antikörper ist der Prozess der Isolierung und Aufreinigung hochreiner Zielantikörper. Zwei Methoden, Zentrifugation und Tiefenfiltration, werden eingesetzt, um lösliche Verunreinigungen zu entfernen. Der Zielantikörper wird zunächst mittels Affinitätschromatographie gebunden. Für IgG-ähnliche bispezifische Antikörper wird Protein-A-Affinitätschromatographie verwendet, während für nicht-IgG-ähnliche bispezifische Antikörper eine auf der leichten Kette basierende Affinitätschromatographie zum Einsatz kommt. Anschließend wird der Antikörper für eine bestimmte Zeit unter sauren Bedingungen inkubiert. Dadurch wird die Proteinstruktur auf der Oberfläche der Virushülle zerstört, wodurch die Infektionsfähigkeit verloren geht. Eine Zwischenfiltration dient der weiteren Entfernung von Verunreinigungen wie Wirtszellproteinen (HCP). Die Reinheit der Antikörper wird durch Methoden wie Ionenaustauschchromatographie weiter verbessert, und verbleibende Viren werden mittels Nanofiltration oder Ultrafiltration entfernt. Abschließend wird die Probe konzentriert und durch einen geeigneten Puffer ersetzt.
Arbeitsablauf für die Produktion bispezifischer Antikörper
| Schritte | Serviceinhalte | Zeitleiste |
|---|---|---|
| Gensynthese | Erzeugung von bis zu 3 verschiedenen Sequenzdesigns, De-novo-Erzeugung von rekombinanten Antikörper-DNA-Plasmiden | 2-3 Wochen |
| Kleinmaßstäblicher Test | Herstellung bispezifischer Antikörperproteine → Expression im kleinen Maßstab in Säugetierzelllinien → Validierung mittels SDS-PAGE → Bindungsanalyse mit rekombinanten Proteinantigenen mittels ELISA → Vergleich der Klone mit den Ausgangsantikörpern | 5-6 Wochen |
| Identifizieren | Expression der ersten beiden vollständigen bispezifischen Antikörper → Bindungsanalyse mittels ELISA → ELISA-Bewertung der von Anti-Maus-Antikörpern erkannten Antikörper | 1 Woche |
| Antikörperproduktion | Antikörperproduktion im großen Maßstab | 3-4 Wochen |
Bei Fragen können Sie sich jederzeit gerne an uns wenden.
Leave Your Message
0102






16.07.2018 

