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Antikörper nach Maß

Uni-Wissenschaftler nutzen Immunsystem

Antikörper sind eine wichtige Komponente der Immun­abwehr von Wirbeltieren ge­gen Infektionserreger und wahrscheinlich auch gegen Krebszellen. Die Besonderheit der Antikörper ist ihre unge­heure Vielfalt. Man nimmt an, dass in jedem Menschen mehr als 10 verschiedene Antikör­per vorhanden sind.

Dabei synthetisiert jede Zelle, die überhaupt Antikörper pro­duziert, Antikörper einer einzi­gen Spezifität. Das heißt, es müssen so viele verschiedene Zellen beziehungsweise Zell­klone vorhanden sein, wie ver­schiedene Antikörper im Orga­nismus zirkulieren. Dadurch. ist das. Immunsystem für das „Unvorhersehbare“ gerüstet und kann faktisch gegen jede neue Substanz und damit auch gegen jeden neuen Infektions­erreger mit Antikörpern rea­gieren. Damit keine Antikörper gegen körpereigene Substanzen entstehen; existieren‘ mehrere Sicherungssysteme, die zum Beispiel diejenigen Zellen besei­tigen, die gegen den eigenen Organismus reagieren würden. Wenn diese Systeme versagen, kommt es zu Erkrankungen, bei denen das Immunsystem, wie etwa. bei einigen Rheumäfor­men, gegen den eigenen Körper reagiert— so genannte Autoim­munerkrankungen.

“Fremd” und“Selbst”

Eine wichtige Grundlage der normalen Funktionsweise des Immunsystems ist damit die Unterscheidung von„Fremd“ und„Selbst“. Die Tatsache, dass das Immunsystem gegen die unterschiedlichsten fremden Substanzen reagiert, erlaubt auch die: Herstellung. von Antikörpern gegen Substanzen, die‘- eigentlich‘‘nichts; mit Infektionserregern‘ zu‘ tun haben. Derartige Antikörper binden diese Substanzen(die in der Immunologie als Antigene bezeichnet werden) und können deshalb für den Nachweis und die Isolierung von Fremdsub­stanzen eingesetzt werden. Antikörper sind damit zu Werk­zeugen. geworden, die unter

anderem in der Medizin, Vete­rinärmedizin, Lebensmittel­industrie, Umweltbiologie oder Grundlagenforschung ihren fes­ten Platz gefunden haben. Jeder kennt ihren uralten Einsatz zur Bestimmung der Blutgruppen des Menschen. Das„einzige“ Problem für alle Anwendungen ist, dass man den speziellen Antikörper für seinen ganz be­stimmten Einsatz in cent: sprechender Menge ständig zur Verfügung haben muss.

Antikörper im Visier

An der Professur für Biotech­nologie der Uni Potsdam laufen mehrere Projekte zur Herstel­lung und Modifikation spezifi­scher. Antikörper für unter­schiedliche Anwendungsberei­che: Dafür... müssen. die Antikörper produzierenden Zel­len isoliert und durch Zellfusion „unsterblich“ gemacht werden, so: dass sie ständig. für. die Produktion monoklonaler Anti­körper.(Antikörper,...die von einem Klon‘stammen und deshalb eine einzige Spezifität haben) eingesetzt werden kön­nen. Mit bestimmten Methoden ist es möglich, auch die Anti­körpergene zu isolieren und zum Beispiel in Bakterien zu übertragen, so dass mit Hilfe von Gentechnik Antikörper pro­duziert werden. Die eingesetz­ten Antikörper stammen in erster Linie aus Mäusen.

Die Projekte

Zu den wichtigsten Aufgaben der: Arbeitsgruppe,| die. in Kooperation mit anderen biolo­gischen, biochemischen und chemischen. Gruppen. der Universität Potsdam sowie mit weiteren Partnern durchgeführt werden, gehört die Arbeit am Projekt„Herstellung von kata­lytischen Antikörpern“.

Die Forschung geht von der Annahme aus, dass in der großen Vielfalt von Antikörpern auch einige vorhanden sind, die„ihr“ Antigen nicht nur binden, son­dern. in ähnlicher Weise wie Enzyme auch; spalten. Als Antigene für diese. Unter­

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suchungen werden Herbizide eingesetzt.

Auch das Projekt„Bispezifische Antikörper“ besitzt einen he­rausragenden Stellenwert. Hier wird an Antikörpern gearbeitet, die im Gegensatz zu konven­tionellen Antikörpern zwei ver­schiedene Bindungsstellen haben. Derartigei Antikörper könnten als Therapeutika inte­ressant sein oder dort eingesetzt werden, wo zwei biologisch aktive Moleküle, zum Beispiel Enzyme, in einen engen Kontakt gebracht werden sollen.

Im ebenfalls wichtigen Projekt „Unterdrückung spezifischer Immunreaktionen“ geht es um die Gewinnung von Antikör­pern, mit denen das Immunsys­tem beeinflusst werden kann. Die Wissenschaft ist heute zwar in der Lage, eine Immunreak­tion gegen bestimmte Krank­heitserreger hervorzurufen, es fehlt jedoch noch immer an der Möglichkeit, eine spezifische Immunreaktion abzuschalten, ohne das Immunsystem insge­samt zu schädigen. Ein solches Vorgehen hätte erhebliche medi­zinische Konsequenzen bei der Bekämpfung von Allergien und Autoimmunerkrankungen sowie in der Transplantationsmedizin.

Wichtige Werkzeuge

Drei weitere Projekte beschäfti­gen‘ sich damit,„spezifische Antikörper gegen Kohlen­hydrate, gegen Phosphoproteine sowie gegen Krebsgenprodukte zu. gewinnen,:die von den Kooperationspartnern für pflan­zenphysiologische, zellbiologi­sche und onkologische Unter­suchungen genutzt werden. Mit der Fertigstellung‘- dieser Projekte könnten einige neue Werkzeuge zur Verfügung ste­hen; die. sowohl‘ für- die Grundlagenforschung als auch für. den. Finsatz.:in der Diagnostik und in der Medizin wertvolle Dienste leisten.

Prof. Dr. Burkhard Micheel/Institut für Biochemie und Biologie

Überall Muskeln

Die quergestreifte Muskulatur macht fast ein Viertel des Körpergewichts eines normal gebauten Menschen aus. Unter dem Mikroskop würde man, wenn man ein Stück der Muskulatur betrachtet, die ty­pischen Streifenmuster in den Muskelzellen sehen.„Aber wie schafft es die Natur, gleich kilo­weise solche regelmäßigen Strukturen in unserem Körper herzustellen?“, fragt Professor Dr. Dieter Fürst, Zellbiologe an der Universität Potsdam.

Dabei interessieren sich die Biochemiker und Biologen der Arbeitsgruppe Fürst weniger für die Mechanik dieser kon­traktilen Zellen und müssen auch passen, wenn Sportler nach Tipps zum Aufbau von mehr Muskelmasse fragen. Die reine Masse an Muskeln hat schr wenig mit Kraft zu tun, erklärt der drahtige Professor.

Fürst und seine Mitarbeiter untersuchen vielmehr, wie aus undifferenzierten Stammzellen Muskelzellen entstehen können und welche Eiweißverbindun­gen im Innern dieser Zellen dabei entscheidend sind. An Zellkulturen von Mäusen kön­nen sie diese Prozesse genau beobachten, indem sie bei­spielsweise Proteine mit fluo­reszierenden Stoffen markieren und verfolgen, welche Bin­

‚dungen diese Moleküle einge­

hen. Bei bestimmten Muskel­erkrankungen sind diese Pro­zesse gestört. Auf lange Sicht könnte daher die Grundlagen­forschung Hinweise auf erfolg­versprechende Therapien bei Muskelschwund und Herz­krankheiten geben.

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Pressemitteilungen der Universität Potsdam online unter: http:/www.uni-potsdam. de/u/pressmitt/index.htm

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