Monoklonale Antikörper (mAb)

Unter monoklonalen Antikörpern versteht man immunologisch aktive Proteine, die hochspezifisch gegen ein bestimmtes Epitop wirken. Sie entstehen aus einer einzigen B-Lymphozyten-Zelllinie (Zellklon), weshalb sie als monoklonal bezeichnet werden. Physiologisch vorkommende Antikörper sind stets polyklonal, das heißt sie richten sich gegen viele verschiedene Epitope und sind somit weniger spezifisch.

Bei der Bekämpfung von Krankheiten ist aber oft genau diese hohe Spezifität notwendig, um therapeutischen Erfolg ohne zu große Nebenwirkungen zu haben. Dafür werden zunächst bestimmte Moleküle identifiziert, die eine entscheidende Rolle in einem Krankheitsverlauf haben. Dabei handelt es sich oft um Zellmembranrezeptoren oder Transport- und Signalproteine. Diese dienen dann als antigene Struktur, also Epitop für die monoklonalen Antikörper. Zur Herstellung dieser bedient man sich der Hybridom-Technik, für die César Milstein und Georges Köhler 1984 den Nobelpreis erhielten.

LC-Säulen für monoklonale Antikörper

Die wichtigsten Anforderungen an die chromatographische Trennung von Biomolekülen sind Auflösung und Reproduzierbarkeit. Beides stellt hohe Anforderungen an die Hersteller und setzt voraus, dass die LC-Säule auf das Dispersionsvolumen des LC-Systems abgestimmt wird.

Waters-Säulen für die Trennung von Biomolekülen

Waters ist ein primärer Hersteller von chromatographischen Trennsäulen, der seine Produkte von der stationären Phasen bis zum Säulenkörper selber entwickelt und produziert. Jede Säule wird einzeln auf Effizienz getestet, und um die Reproduzierbarkeit für Biomoleküle zu gewährleisten wird jede Charge mit einem speziell entwickelten Standard des jeweiligen Zielmoleküls getestet. Viele Resourcen werden der Neuentwicklung innovativer Materialien gewidmet, um zu optimalen Ergebnissen bezüglich der Auflösung und Robustheit zu kommen. Fast alle Materialien sind in Korngrößen und Säulendimensionen verfügbar, die auf den gängigen HPLC, UHPLC und UPLC-Systemen zu den jeweils bestmöglichen Ergebnissen führen.

Folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die von Waters verfügbaren Säulen. Gerne können Sie uns für eine tiefergehende Beratung kontaktieren.

Hybridom-Technik

Bei dieser Technik werden Antikörper-produzierende B-Lymphozyten mit Myleomzellen fusioniert, um Eigenschaften beider Zellarten zu vereinen. Zunächst werden Mäuse mit einem Antigen infiziert, gegen das die monoklonalen Antikörper gerichtet sein sollen (zum Beispiel Rezeptor- oder Signalproteine). In der Maus entwickeln sich im Zuge der Immunantwort B-Lymphozyten, die gegen dieses Antigen gerichtete Antikörper produzieren, welche sich dann als Immunkomplexe in der Milz ansammeln. Aus dieser können die B-Lymphozyten isoliert und mit Plasmazellen aus einem Myelom fusioniert werden. Diese Tumorzellen haben die Eigenschaft, sich extrem schnell zu vermehren und gelten daher als „unsterblich“. Somit wird diese Fähigkeit mit der der B-Lymphozyten, antigenspezifische Antikörper zu produzieren, vereint: Es entstehen also hochgradig stabile, langlebige Zellen, die fortlaufend monoklonale Antikörper produzieren.

Medizinischer Einsatz

Der vielfältige Einsatz der monoklonalen Antikörper in Diagnostik und Therapie machen sie seit den ersten Entdeckungen in den 1970 Jahren immer unverzichtbarer.

Im Labor werden sie für immunhistologische Verfahren oder ELISA verwendet und ermöglichen eine bessere Reproduzierbarkeit als polyklonale Antikörper. Auch bei in-vivo-diagnostischen Verfahren werden sie zur Identifizierung verschiedener Tumore eingesetzt.

Zunehmend finden sie allerdings Verwendung in der Therapie von Erkrankungen, bei denen Schlüsselmoleküle identifiziert wurden, gegen die monoklonalen Antikörper entwickelt werden konnten.

Diese therapeutisch eingesetzten Antikörper werden im Allgemeinen nach ihrem Ursprung benannt: Bei murinen Antikörpern bestehen sowohl die konstante als auch die variable Region aus Mausproteinen. Diese Antikörper konnte nur in sehr geringem Maße eingesetzte werden, da sie vom menschlichen Immunsystem ebenfalls als antigene Struktur erkannt und bekämpft wurden. Die Weiterentwicklung zu vollhumanen Antikörpern über chimäre Antikörper (enhalten nur noch etwa 30% murine Proteine) und humanisierte Antikörper (zu 90% aus humanen Proteinen) ermöglicht heutzutage den vielversprechenden Einsatz bei vielen verschiedenen Indikationen ohne dass ein erhöhtes Risiko für Abwehrreaktionen des Immunsystems besteht.

Beispiele sind unter anderem Infliximab als Antikörper gegen TNF-alpha bei Schuppenflechten, Rituximab als Antikörper gegen CD20 zur Behandlung von Non-Hodgkin-Lymphomen oder Omalizumab, was bei schwerem Asthma bronchiale eingesetzt wird und an IgE bindet, um anaphylaktische Reaktionen zu reduzieren.