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 Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Blutstammzellen reagieren selbst auf schwere Infektionen
21.07.2017 | Universität Zürich

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: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Pharmakologie - Im Strom der Bläschen

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Verbesserung des mobilen Internetzugangs der Zukunft

21.07.2017 | Informationstechnologie

Blutstammzellen reagieren selbst auf schwere Infektionen

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie