Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Antikörper im Labor: Mehr Qualität durch DNA-Technologie

05.02.2015

Antikörper sind als Therapeutika etabliert und im Forschungslabor unabdingbar. Im Gegen-satz zu den hochwertigen Therapeutika scheinen kommerzielle Antikörper in der Forschung aber oft den Anforderungen nicht zu genügen, wie eine internationale Autorenschaft rund um Andreas Plückthun von der UZH in «Nature» mahnen. Sie fordert, dass die Antikörper, die in der Forschung zum Einsatz kommen, wie die therapeutischen mit rekombinanter DNA-Technologie hergestellt werden.

Antikörper erkennen fremde Eindringlinge (Bakterien und Viren) und kämpfen gegen sie in unserem Körper. Antikörper sind als Therapeutika in der Medizin und als Reagenzien in der biologischen und biomedizinischen Grundlagenforschung nicht mehr wegzudenken – Antikörper sind wichtige Werk-zeuge in den Labors.

Nun schreiben Andrew Bradbury von den Los Alamos National Labs, USA und Andreas Plückthun vom Biochemischen Institut der Universität Zürich jedoch, dass die Qualität der routinemässig verwendeten kommerziellen Antikörper für die Forschung unzulänglich ist: «Von 6000 getesteten kommerziellen Antikörpern erkennen nur 3000 überhaupt ihr Zielmolekül», so der Bioche-miker der Universität Zürich.

Mit über 100 Mitunterzeichnern erörtern sie die enormen Probleme, die sich «aus unreproduzierbaren Experimenten und Verschwendung von Zeit und Material» ergeben würden. Die Autoren berechneten, dass in den USA jedes Jahr 350 Mio US-Dollar für untaugliche Antikörper-Reagenzien ausgegeben werden, und sie vermuten ähnliche Zahlen in Europa. Sie sind überzeugt, dass mit rekombinanter DNA-Technologie hergestellte Antikörper sowie andere rekombi-nante Bindungsproteine die Lösung für dieses Problem wären.

Auch viele monoklonale Antikörper haben Defizite

Monoklonale Antikörper werden, meist nach Immunisierung einer Maus, durch eine Fusion von Anti-körper-produzierenden B-Zellen mit Tumorzellen hergestellt. Dabei entstehen so genannte Hybrido-ma-Zellen, die monoklonale Antikörper produzieren. Durch die Erfindung dieser monoklonalen Anti-körper-Technologie, dachten viele Forscher, sei das Problem mangelnder Spezifizität endlich gelöst.

Doch weit gefehlt: Es zeigt sich, dass auch monoklonale Antikörper oft mehrere Antigene erkennen können, und dass viele Hybridomas doch mehr als einen Antikörper sekretieren und auch absterben können, womit ein Antikörper für immer verloren gehen kann. Unzureichende Charakterisierung und mangelnde Dokumentation durch die Hersteller als auch durch die Forschenden über ihre verwende-ten Antikörper verschärfen die Situation – mit der Folge: Viele Antikörper erkennen ihr angebliches Zielmolekül gar nicht spezifisch, Experimente floppen oder sind nicht replizierbar.

DNA-Technologie kann Probleme lösen

Bradbury, Plückthun und Kollegen plädieren dafür, Antikörper mit rekombinanter DNA-Technologie herzustellen, also auf der Basis von künstlich zusammengesetzter DNA. Mit dem Vorteil: «Wenn man die DNA eines Antikörpers einmal kennt, kann er mit dieser Information jederzeit von jedermann wie-der hergestellt werden», erläutert Andreas Plückthun, ein Pionier der rekombinanten Antikörper-Technologie.

«Therapeutische Antikörper werden heutzutage bereits allesamt mit rekombinanter DNA-Technologie hergestellt, äusserst genau charakterisiert und sind demnach von sehr hoher Qua-lität.» Leider sei es aber diesen rekombinanten Technologien bisher nicht gelungen, den Reagenzi-enmarkt zu erobern, denn die Firmen mit dem entsprechenden Know-how hätten sich dem lukrative-ren Markt mit Therapeutika zugewandt.

Forschung muss reproduzierbar sein

Was müsste geschehen? «Langfristig müssten die DNA-Sequenzen der in der Forschung verwende-ten Reagenzien öffentlich zugänglich sein, und die Reagenzien sollten mit Methoden der rekombinan-ten DNA-Technologie hergestellt werden», erklärt Plückthun. Dadurch müssten zwar die Firmen, die jetzt klassische Reagenzien-Antikörper herstellen, ihre Geschäftsmodelle anpassen, aber die Repro-duzierbarkeit der biologischen Forschung müsse einfach gewährleistet werden. «Es gibt zur rekombi-nanten DNA-Technologie keine wirkliche Alternative.»

In einem ersten Schritt sei es daher wichtig, in die Forschung der effizienten Herstellung rekombinan-ter Antikörper-Reagenzien sowie ähnlicher rekombinanter Proteine zu investieren. Derzeit seien diese noch nicht billiger zu generieren als traditionelle monoklonale Antikörper, sie würden aber ein gewal-tiges Potential durch neue Technologien und Automatisierung bergen, ist der Biochemiker der UZH überzeugt. «Vielleicht werden dann in zehn Jahren die Probleme aufgrund schlecht charakterisierter monoklonaler Antikörper der Vergangenheit angehören.»

Literatur:
A. Bradbury, A. Plückthun und 110 Mitunterzeichnende. Standardize antibodies used in research, Nature, 4. Februar, 2014. http://nature.com/articles/doi:10.1038/518027a

A. Bradbury, A. Plückthun and 110 co-signatories. Standardize antibodies used in research, Nature, 4. Februar, 2014. http://nature.com/articles/doi:10.1038/518027a

Kontakt:

Prof. Andreas Plückthun
Biochemisches Institut
Universität Zürich
Tel: +41 44 635 5571
E-Mail: plueckthun@bioc.uzh.ch

Weitere Informationen:

http://www.mediadesk.uzh.ch

Beat Müller | Universität Zürich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie