Glycoengineering of Monoclonal Antibodies

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Prüfsumme: MD5:8fe362c1c09e0b708029edb00bbd8f7a

GIORNO, Caterina, 2010. Glycoengineering of Monoclonal Antibodies [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz

@phdthesis{Giorno2010Glyco-8062, title={Glycoengineering of Monoclonal Antibodies}, year={2010}, author={Giorno, Caterina}, address={Konstanz}, school={Universität Konstanz} }

application/pdf Glykoengineering von Monoklonalen Antikörpern 2012-02-21T23:25:04Z Giorno, Caterina Die Behandlung von verschiedenen Krebsformen gewann in der biotechnologischen Industrie immer mehr an Bedeutung und entwickelte sich zu einem der Hauptziele in deren Forschung. Es gibt verschiede Ansätze und Versuche, um die Formen der Therapiemöglichkeiten zu optimieren, wobei es mittlerweile effiziente monoklonale Antikörper gibt, die von der Food and Drug Administration zugelassen wurden.<br />Jedoch besteht immer noch ein großer Bedarf an Pharmazeutika, die noch effektiver und verträglicher sind, nicht nur, um die Produktionskosten zu reduzieren, sondern auch um die Applikationsmöglichkeiten und Darreichungsformen der Medikamente zu erleichtern und um mehreren Patienten die Möglichkeit zu einer gezielten Behandlung ihrer Erkrankung zu gewähren. Weiterhin könnte durch Optimierung der Pharmazeutika die zu verabreichende Dosis des Arzneimittels minimiert werden, so dass dadurch eine bessere Verträglichkeit und geringere Nebenwirkungen resultieren.<br />Aus diesem Grund wurde für diese Arbeit ein monoklonaler Antikörper (nachfolgend antiB2 genannt) zur Behandlung von Non-Hodgkin-Lymphomen herangezogen, um aufzuzeigen, dass eine Optimierung und ein Engineering des Therapeutikums zu einer Erhöhung der biologischen Aktivität und dadurch zu einer Verbesserung der Eliminierung von Krebszellen führt.<br />Das Hauptaugenmerk wurde hier auf das Glykoengineering gesetzt. Die Glykosylierung von Antikörpern hat einen großen Einfluss auf verschiedenste Funktionen und es wurde schon bestätigt, dass die N-Glykosylierung der schweren Kette des IgG Moleküls die biologische Aktivität, die Pharmakokinetik, die Effektivität der Verteilung des Proteins im menschlichen Körper, die Löslichkeit und die Stabilität des Antikörpers beeinflusst.<br />Ein Ansatz, die Glykosylierungsstruktur im Hinblick auf die biologische Aktivität zu verbessern, beinhaltete die Expression des monoklonalen Antikörpers antiB2 in dem Moosstamm Physcomitrella patens, und nicht wie üblich in Chinese hamster ovary cells (CHO). Die Wahl der Expressionszelllinie ist ausschlaggebend für die Produktion des therapeutischen Antikörpers. Abhängig von der Expressionszelllinie, ergeben sich verschiedene Glykosylierungsmuster, die schließlich zu verschiedenen Eigenschaften des therapeutischen Proteins führen.<br />Es ist bekannt, dass therapeutische Proteine, die in Physcomitrella patens exprimiert wurden, eine defucosylierte Form und dadurch eine erhöhte Aktivität aufweisen. Der Wildtyp von Physcomitrella patens ist nicht in der Lage alpha1,6-verknüpfte Fucosereste an das Protein anzuhängen, zeigt jedoch alpha1,3-verknüpfte Fucose und beta1,2-verknüpfte Xylose Reste, von denen gezeigt wurde, dass sie für den menschlichen Körper immunogen sind. Daher wurde für die Expression von antiB2 ein Mossstamm verwendet, der defizient ist im Hinblick auf die Expression der pflanzenspezifischen Zuckerreste.<br />Nach erfolgreicher Expression des therapeutischen Proteins folgte die Charakterisierung von antiB2, im Hinblick auf dessen Glykosylierungsstruktur, dessen Affinität zu FcgammaRs und dessen Fähigkeit Effektormechanismen zur Beseitigung von Krebszellen zu induzieren.<br />Außerdem wurden weitere Änderungen in der Glykosylierungsstruktur in vitro durchgeführt, um aufzuzeigen, ob der Effekt der Defucosylierung des Antikörpers durch Expression in Physcomitrella patens noch weiter verbessert werden kann. Dadurch wurde festgestellt, dass nicht die defucosylierte Variante des antiB2 Antikörpers die effektivste darstellt, sondern dass es noch weitere Änderungen in der Glykosylierung der schweren Kette gibt, die zu einer Erhöhung und Verbesserung der biologischen Aktivität führen. 2011-03-24T17:39:38Z 2010 Giorno, Caterina eng Glycoengineering of Monoclonal Antibodies deposit-license

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Dissertation_Caterina_Giorno.pdf 358

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