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Monoklonale Antikörper und MAbPac HPLC-Säulen

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.

HPLC-Säulen für monoklonale Antikörper

Um biologische Proben adäquat untersuchen zu können ist eine qualitative Trennung der Bestandteile notwendig. Auch hier bedient man sich grundsätzlicher Techniken wie der Chromatographie.

Thermo Scientific MAbPac Säulen

Thermo Fisher Scientific betreibt eine Reihe von HPLC-Säulen für die Aufarbeitung von biologischen Proben an: Neben Protein- und Peptid-HPLC-Säulen werden unter anderem auch Monoklonale Antikörper-HPLC-Säulen angeboten. Sie ermöglichen die Charakterisierung und Quantifizierung der monoklonalen Antikörper, deren Titer-Bestimmung und die Abtrennung von Antikörperfragmenten, Aggregaten und verwandten Biologicals. Sie dienen auch der Überwachung der Stabilität und zur Kontrolle auf Effizienz und Sicherheit der Antikörper.

 Thermo Scientific vertreibt fünf verschiedene Produktlinien ihrer MAbPac™ LC-Säulen:

  • Reversed phase monoclonal antibody columns
    • Trennung von intakten mAbs und mAb-Fragmenten
    • Produkte: MAbPac™ RP LC Säulen
  • Hydrophobic interaction chromatography (HIC) mAb columns
    • Trennung von mAbs, mAb-Fragmenten, Antikörper-Wirkstoff-Aggregaten(antibody-drug-aggregate) und verwandten Biologicals
    • Produkte: MAbPac™ HIC LC Säulen
  • Affinity monoclonal antibody columns
    • Zur Titer-Bestimmung von mAbs in Zellkulturen
    • Produkte: MAbPac™ Protein A LC Säulen
  • Strong cation exchange monoclonal antibody columns
    • Trennung von mAbs und zugehörigen Varianten
    • Produkte: MAbPac™ SCX LC Säulen
  • Size exclusion monoclonal antibody columns
    • Trennung von mAbs und Monomeren, Aggregaten und Fragmenten
    • Produkte: MAbPac™ SEC LC Säulen

Nachfolgende Tabelle sollte Ihnen helfen, die richtige MAbPac™ LC-Säule für Ihre mAb-Analyse zu finden. Haben Sie dennoch Frage, steht Ihnen unser Team gerne beratend zur Seite.

Analyse

Beschreibung

Säule & Puffer

mAb Capture & Titer-Bestimmung

  • mAb Titer-Bestimmung (Konzentration) & Screening
  • mAb capture für Analysen-Workflows

Aggregat-Analyse

  • Routine-Screening für mAb- Aggregate und Fragmente

Charge variant analysis

  • Routine charge variant profiling/screening,
  • Lysin-Abtrennung, - Desaminierung & -Acylierung

Oxidation von Methionin & Tryptophan

  • Gezielte Analyse der Oxidation von Methionin und Tryptophan

Antibody drug conjugate (ADC) Analyse

  • ADC DAR Analyse

Analyse von intakten mAb & Fragmenten

  • Analyse der schweren (HC) und leichten Kette (LC)
  • Analyse von Fab & Fc
  • Analyse von scFc & F(ab’)2

Sequenz & Struktur-Analyse

  • Analyse der Primärstruktur
  • Peptid-Mapping
  • Analyse von Struktur und Verknüpfung von Peptiden & Glykopeptiden

Glykan-Profiling

  • Profiling von freien Glykanen

 

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.