Revolution im Labor

Dringen Antigene in das Immunsystem ein, docken sich Antikörper an, um sie für die Fresszellen zu markieren. Das Potsdamer Wissenschaftler-Team „Artifizielle Immunreaktion“ ahmt diesen Vorgang im Labor nach, um Antikörper künstlich herzustellen.

Zylinderförmige Automationsanlage für Antikörper

In der sterilen Automationsanlage werden monoklonale Antikörper hergestellt.

PRpetuum GmbH

„Wissenschaftler weltweit befassen sich mit dem Entstehen und dem Aufbau von Antikörpern. Trotzdem: Fragen Sie mich nicht, wie es genau funktioniert“, sagt Fritz Melchers mit einem Augenzwinkern. Der 81-jährige Immunologe gilt als Koryphäe auf seinem Gebiet. Über Jahrzehnte leitete er das Baseler Institut für Immunologie, war dann am Aufbau des Deutschen Rheuma-Forschungszentrums in Berlin beteiligt und stellt seine wissenschaftlichen Erfahrungen jetzt in den Dienst des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie.

Künstliche Immunreaktion

Gespannt auf die zwischenzeitlichen Ergebnisse der Potsdamer Forschungsgruppe „Artifizielle Immunreaktion“ kam Melchers kürzlich zu deren Statusseminar. Die jungen Wissenschaftler aus der Arbeitsgruppe von Katja Hanack wollen die Antikörperherstellung revolutionieren. Sie stellen die Immunreaktion eines Organismus im Labor künstlich nach, um Antikörper ohne Versuchstiere zu produzieren. Das Vorhaben wird im Rahmen des „InnoProfile-Transfer“-Programms des Bundesforschungsministeriums gefördert. Zudem finanzieren acht regionale Unternehmen Katja Hanacks Stiftungsprofessur „Immuntechnologie“. Ihrem Portfolio entsprechend sind die Firmen an guten Proteinmolekülen interessiert, die sich schneller und flexibler herstellen lassen, denn Antikörper sind die am häufigsten genutzten Bindemoleküle. Sie werden in Impfstoffen und Nachweissystemen, aber auch zur Diagnose und Therapie eingesetzt.

Immer wieder probieren

Der Gastvortrag von Fritz Melchers hielt den Vertretern aus der Wirtschaft vor Augen: Es ist gar nicht so einfach, im Labor das natürliche Milieu nachzuahmen, in dem sich die B-Lymphozyten wohlfühlen und dauerhaft Antikörper produzieren. Auf diesem Forschungsfeld werde noch nach guten Ideen gesucht, weiß der Wissenschaftler. Seine Botschaft: „Probieren, probieren, immer wieder probieren.“ Die Wissenschaftler können ein Lied davon singen. Sie brauchten viel Ausdauer und Durchhaltevermögen auf dem Weg zu einer optimalen Matrix, in dem sich ein künstliches Lymphknotensystem entwickelt. Und auch an die Antikörper, die darin wachsen sollen, werden höchste Ansprüche gestellt. Dem Forschungsteam von Katja Hanack geht es speziell um sogenannte monoklonale Antikörper. Diese haben eine Y-Form und können an ihre beiden Arme Antigene binden. Damit sind sie von hoher Qualität und ideal für die Diagnostik.

Pipettierstation

Die Pipettierstation zum Testen der hergestellten Antikörper läuft automatisch.

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Auch mit Einsatzmöglichkeiten von Antikörpern beschäftigen sich Projekte des Potsdamer Forscherteams. Als tumorspezifische Sonden beispielsweise könnten sie detaillierte Befunde liefern und so individuelle Therapiekonzepte ermöglichen. In Tests zum Nachweis von Bakterien würden sie mehrtägige Laboruntersuchungen verkürzen und schnell auf lebensbedrohliche Zustände wie etwa Verseuchungen im Trinkwasser hinweisen. Noch weiter in die Zukunft geblickt: Mit Hilfe monoklonaler Antikörper kann eine altersangepasste Immunisierungsstrategie für die älter werdende Bevölkerung entwickelt werden.

Maßgeschneiderte Antikörper

Im Labor des Potsdamer Instituts für Biochemie und Biologie steht hochmoderne Technik, die von Vertretern der Stifterfirmen in Augenschein genommen wird. Ihre Unternehmen sind interessiert an Antikörpern, die hier für ihre individuellen Kundenanwendungen hergestellt werden. Dafür entwickeln die Wissenschaftler neue Auswahl- und Testmethoden, die den Herstellungsprozess solcher maßgeschneiderter Antikörper effektiver und verkürzt gestalten. Am Ende sollen diese Technologien zu einer großen modularen Plattform zusammengeführt werden.