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 Kieselalge in der Antarktis liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten seiner Gene ab
17.01.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

nachricht Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

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: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“

17.01.2017 | Architektur Bauwesen

Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel

17.01.2017 | Maschinenbau