Die MedUni Wien startet gemeinsam mit dem Biotechunternehmen The Antibody Lab GmbH ein von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördertes Projekt, um verbesserte Eigenschaften von Antikörpern durch Glykosilierung zu erzeugen. Dabei erhalten Zellen einen „Zuckerguss“, der den Proteinen andere Eigenschaften verleiht. Foto: (c)M.Großmann/pixelio.de
Alle biologischen Prozesse beruhen auf der exakten Aktivität und Regulation kleiner molekularer Werkzeuge in den Zelle - den Eiweißstoffen. Mit modernen biochemischen Methoden wird nicht nur zunehmend entschlüsselt, wie diese Proteine arbeiten, sondern auch, wie ihre Funktion durch chemische Modifikationen reguliert und verändert wird.
Praktisch alle Proteine an der Zelloberfläche sind mit Zuckermolekülen dekoriert. Die „Dekoration“ von Proteinen mit verschiedenen Zuckermolekülen wird als Glykosilierung bezeichnet. Unter den vielen chemischen Modifikationen, die ein Protein erfahren kann, hat die Glykosilierung einen besonderen Stellenwert.
Zuckerguss bestimmt die Funktionalität
Dieser „Zuckerguss“ auf den Proteinen beeinflusst deren Funktion wesentlich; insbesondere bestimmt er die Interaktionspartner der Oberflächenmoleküle. Antikörper bzw. Proteine, deren Aufgabe es ist, körperfremde Substanzen zu erkennen und zu binden, werden durch Glykosilierung maßgeblich in ihrer Spezifität verändert.
„Wir verwenden Zelllinien, die wir genetisch so verändert haben, dass sie verschiedene Glykosilierungen vornehmen“, erklärt Emilio Casanova vom Institut für Pharmakologie der MedUni Wien, „wenn wir in diesen veränderten Zellen, einen bestimmten gezuckerten Eiweißstoff an der Oberfläche bilden, erzeugen wir komplexe Sammlungen von Zellen, die sich nur in der Glykosilierung dieses Eiweißstoffes unterscheiden. So als hätte jede Zelle ihren eigenen ganz besonderen Zuckerguss in einer anderen Farbe“.
Mit dieser Methode steht zum ersten Mal ein Ansatz zur Verfügung, die Glykosilierungsmuster auf Oberflächenmolekülen vielfältig zu verändern. Das Ziel ist, eine große komplexe Bibliothek an unterschiedlich glykosilierten Proteinen an der Oberfläche von Zellen zu erzeugen.
Diese Zellen können dann in funktionellen Test auf ihre Bindungseigenschaften untersucht werden. „Mit Hochdurchsatzmethoden kann ich so schnell und effizient meine Sammlung unterschiedlich glykosilierter Antikörper - spezielle Eiweißmoleküle des Immunsystems - auf ihre Bindungseigenschaften untersuchen und somit optimieren. Viele therapeutische Antikörper haben ohne jede Optimierung als sogenannte Biopharmazeutika den Markt erobert. Ich bin mir sicher, so lassen sich in Zukunft moderne Therapien noch verbessern“, betont Anton Bauer von der Firma „The Antibody Lab“.
Gefördertes Kooperationsprojekt
Dieses Projekt soll einen Beitrag leisten, neue therapeutische Antikörper zu optimieren. Dafür wird die Entwicklung dieser Forschungsidee vom FFG im Rahmen des Projekts „CarboLIB“ mit 665.000 Euro gefördert. Kooperationspartner „The Antibody Lab GmbH“ (http://www.theantibodylab.com/ ) ist ein Wiener Biotechnologie-Unternehmen, das sein Antikörper Know-How sowohl für Diagnostika-Entwicklung als auch für die Entwicklung von Medikamenten einsetzt. (Quelle: MedUniWien)
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Mag. Johannes Angerer
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