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Inspiriert vom Blut der Kamele

Medizinische Diagnostik und Behandlungen mit Antikörpern sind zielgerichtet und haben sich als Alternative neben herkömmlichen Medikamenten etabliert. Forschende vom Institut für Chemie und Bioanalytik haben jetzt eine neue Klasse von Antikörpern – «Sybody» genannt – getestet, die Kamelen entstammt.

Sie wurden im Forschungslabor von Markus Seeger an der Universität Zürich entwickelt. Diese Fragmente sind nur ein Zehntel so gross wie herkömmliche Antikörper und haben eine Reihe von Vorteilen, die sie zu Kandidaten für die immunologische Diagnostik oder die Behandlung von Krankheiten machen. Antikörper sind Proteine, mit denen sich der Organismus gegen Fremdstoffe wie etwa Bakterien wehrt. Das Funktionsprinzip dahinter ist einfach: Auf der Oberfläche von Bakterien und anderen Fremdstoffen befinden sich Moleküle – die Antigene –, die eine charakteristische Form haben. Das Immunsystem bildet gegen diese Strukturen gezielt Antikörper, die genau auf diese Form passen und nur daran andocken. Diese Selektivität macht Antikörper für die Medizin so interessant, zudem verursachen sie wenig Nebenwirkungen. Sie werden beispielsweise schon zur Behandlung von Rheuma, Krebs und Multipler Sklerose sowie als Impfstoff gegen Infektionskrankheiten verwendet. Gekoppelt an ein Radionuklid, machen sie Tumorzellen oder Entzündungen sichtbar.

Antikörper haben eine charakteristische ypsilonartige Form, wobei das Ypsilon aus mehreren kleinen Fragmenten besteht, den sogenannten Domänen. Entscheidend für die hohe Selektivität der Antikörper, mit der sie nur an bestimmte Antigene andocken, ist das äusserste Stück der zwei kurzen Arme des Ypsilons. «Eigentlich genügt für die Bindung an die jeweiligen Oberflächenstrukturen nur dieser kleine, genau passende Teil der Antikörper», erklärt Daniel Gygax, Biochemiker an der HLS. «Dieses Protein würde für die Wirkung ausreichen.» Gygax und sein Team haben die von Seegers Forschungsgruppe veränderten Antikörperfragmente der Kamele mit biophysikalischen Methoden charakterisiert. Insbesondere haben die Forschenden untersucht, wie schnell diese Sybodies Antigene binden und wann sich die Bindung wieder auflöst. Sie haben die Sybodies gewählt, weil deren wirksames Fragment nur aus einer Polypeptidkette besteht und es sich daher einfach und schnell künstlich in Bakterien herstellen lässt. Aufgrund ihrer Grösse haben die kleinen Sybodies noch weitere Vorteile: So gelangen sie schneller ins Gewebe und werden schneller verstoffwechselt.

Hochschule für Life Sciences FHNW

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