Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Antikörper als Arzneimittel - Neue Vorhersagesysteme für die Reaktion im Menschen

10.02.2014
Es war eine dunkle Stunde der Arzneimittelentwicklung: Im März 2006 wurde "TGN1412" als Arzneimittel gegen Autoimmun- und Tumorerkrankungen zum ersten Mal im Menschen getestet.

Alle sechs gesunden Probanden, die freiwillig an der Studie teilgenommen haben, entwickelten innerhalb kürzester Zeit einen sogenannten Zytokin-Sturm: Ihr Immunsystem lief nach Gabe des monoklonalen Antikörpers Amok.

Bis heute analysieren Wissenschaftler die Ursachen für diese unerwartete Reaktion. Forscher des TWINCORE sind nun dem Mechanismus einen wichtigen Schritt näher gekommen, der diese heftige Reaktion erklärt. Diese Erkenntnisse werden helfen, die Einschätzung von Arzneimittelwirkungen im Menschen zu verbessern.

"Es hat sich im Verlauf der Untersuchungen gezeigt, dass mehrere Faktoren dafür verantwortlich sind, dass sich die in Labor- und Tierexperimenten durchweg positiven Wirkungen des Antikörper im Menschen ganz anders dargestellt haben", sagt Patrick Bartholomäus, Wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Experimentelle Infektionsforschung am TWINCORE. Der getestete Antikörper bindet an den Rezeptor CD28. CD28 ist ein sogenanntes kostimulatorisches Molekül, das eine zentrale Rolle bei der Aktivierung von T-Zellen spielt. Die Idee hinter dem Antikörper war, gezielt sogenannte regulatorische T-Zellen zu aktivieren. Deren Aufgabe es ist, überschießende Immunreaktionen abzufangen - also das bei Autoimmunerkrankungen übereifrige Immunsystem zu drosseln. Zwei Faktoren haben sich recht schnell als Ursachen für die unerwartete Reaktion beim Menschen herauskristallisiert: Bei den Sicherheitstests in Affen, die vor den Tests an Menschen stattfanden, übersahen die Wissenschaftler, dass bestimmte Affen-T-Zellen kein CD28 besitzen, das menschliche Pendant dagegen schon. Deshalb war bei den Sicherheitsprüfungen des Antikörpers an Affen auch keine überschießende Reaktion zu beobachten. Der zweite Punkt: im Organismus bindet TGN1412 zwar wie geplant an T-Zellen; nicht geplant war, dass am anderen Ende des Antikörpers B-Zellen andocken und die Wirkung des Antikörpers so verstärken. Die folgende Fehlinterpretation war fatal: Der Wirkstoff galt als sicher genug, um erste Tests im Menschen durchzuführen.

"Aber diese beiden Punkte erklären noch nicht die Heftigkeit der Reaktion", erklärt Institutsleiter Ulrich Kalinke. Auch mit dem über B-Zellen kreuzvernetzten Antikörper ließ sich in der Zellkultur diese extreme Reaktion nicht beobachten. "Daraufhin haben wir uns die Unterschiede zwischen den T-Zellen im Organismus und in der Zellkultur genauer angesehen", sagt Patrick Bartholomäus. "Wir haben festgestellt, dass die T-Zellen in der Zellkultur isoliert und unabhängig voneinander auf Reize reagieren. Die T-Zellen im Organismus dagegen sammeln sich an einigen Stellen des Körpers, den so genannten sekundären lymphatischen Organen, und interagieren dort miteinander." Sie tasten sich gegenseitig ab, prüfen sich und versetzen sich dadurch in einen aktivierten Zustand. "Das ist ähnlich wie bei Sprintern, die sich vor einem Wettkampf aufwärmen und am Startblock die Gegner kritisch im Blick behalten", vergleicht er. "Wenn dann der Startschuss fällt, rennen sie schneller los und erreichen deutlich bessere Zeiten, als wenn sie gerade vom Sofa aufgestanden wären." Ähnlich reagieren die voraktivierten T-Zellen. Diese Kombination aus Voraktivierung und Kreuzvernetzung des Antikörpers hat die Reaktion des Immunsystems um ein vielfaches gesteigert.

"Uns ist es gelungen, sowohl die Grundaktivierung der T-Zellen als auch die Kreuzvernetzung durch andere Immunzellen im Labor in Zellkulturen separat zu untersuchen. Damit haben wir nun ein Werkzeug, um die Reaktionen von Antikörpern auf Immunzellen zuverlässiger vorherzusagen", sagt Ulrich Kalinke. "Auf dieser Basis können neue Testsysteme entwickelt werden, die zukünftig eine bessere Einschätzung der Funktionen von Antikörpern im Menschen ermöglichen."

Publikation:
Bartholomaeus P, Semmler LY, Bukur T, Boisguerin V, Römer PS, Tabares P, Chuvpilo S, Tyrsin DY, Matskevich A, Hengel H, Castle J, Hünig T, Kalinke U. (2014) Cell Contact-Dependent Priming and Fc Interaction with CD32+ Immune Cells Contribute to the TGN1412-Triggered Cytokine Response. Journal of Immunology [Jan 27. (Epub ahead of print)].
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Ulrich Kalinke, ulrich.kalinke(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511-220027-112
Patrick Bartholomäus, patrick.bartholomaeus(at)twincore.de
Tel: +40 (0)511 220027-183

Dr. Jo Schilling | idw
Weitere Informationen:
http://twincore.de/infothek-und-presse/mitteilungen/newsdetails/artikel/758/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bauchspeicheldrüsenkrebs: Forschungsgruppe erprobt erfolgreich neue Diagnose- und Therapieansätze
29.05.2017 | Wilhelm Sander-Stiftung

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

29.05.2017 | Physik Astronomie

Deutschlandweit erstmalig: Selbstauflösender Bronchial-Stent für Säugling

29.05.2017 | Medizintechnik

Professionelle Mooszucht für den Klimaschutz – Projektstart in Greifswald

29.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz