Medizin
23. April 2019 T-Zellen: Nachweis über künstlich stabilisiertes MHC-Protein
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Auszählung im Durchflusszytometer
Wenn eine Immunreaktion gegen einen Tumor erfolgt, vermehren sich im Blut des Patienten die tumorspezifischen T-Zellen. Für Wissenschaftler und Ärzte ist es wichtig, die Anzahl dieser T-Zellen zu bestimmen, um abschätzen zu können, ob und wie gut eine Behandlung anschlägt. T-Zellen können über ihren T-Zell-Rezeptor nachgewiesen werden, der sich auf der Oberfläche der Zelle befindet. Indem ein MHC-Protein verwendet wird, das an diesen T-Zell-Rezeptor bindet, lassen sich die T-Zellen anfärben und dann im Mikroskop oder in einem Durchflusszytometer auszählen.
Komplexe Herstellung der MHC-Proteine
Die MHC-Proteine, die für diese „Volkszählung“ der T-Zellen gebraucht werden, waren bislang sehr schwierig herzustellen und damit der limitierende Faktor in der T-Zell-Forschung und -Diagnostik. „Immer wenn Forscher MHC-Proteine benötigten, mussten sie diese von einer Firma neu herstellen lassen. Das dauerte 4 bis 6 Wochen”, erklärt Springer. „Natürlich bereitete die lange Produktionszeit große Schwierigkeiten, beispielsweise für die schnelle Diagnostik eines schwerkranken Patienten oder die zügige Durchführung eines dringlichen Wissenschaftsprojekts. Das Problem bestand darin, dass jedes MHC-Protein ein kleines Stück des Tumors oder des Virus enthält, das sogenannte Peptid, welches von Patient zu Patient sehr unterschiedlich ist. Ohne dieses Peptid ist der gesamte Proteinkomplex instabil und zerfällt selbst im Kühlschrank rasch.”
Stabilisierung durch Disulfid-Bindung
Schon vor einigen Jahren hatte die Arbeitsgruppe Springer eine extrem stabile Variante des MHC-Proteins durch Einfügen einer Disulfid-Bindung hergestellt. Es gelang so, die MHC-Proteine ohne das kleine Peptid zu stabilisieren und sie auch in leerer Form zu lagern. Erst direkt vor Verwendung wird das für den Patienten spezifische Peptid hinzugegeben. Die Arbeitsgruppe Springer erkannte sofort das Potential dieser neuen Technologie und reichte eine Patentanmeldung ein.
Einsatz am Patientenmaterial
„Unsere Kollegen an der Dänischen Technischen Universität in Kopenhagen zeigten dann, dass das durch die Disulfid-Bindung stabilisierte MHC-Protein diagnostisch an Patientenmaterial eingesetzt werden kann“, erklärt Springer. „Um die Neuerung so schnell wie möglich zu verbreiten, gründeten wir eine gemeinsame Firma für den Vertrieb unserer eigenen neuen MHC-Proteine.“
Diese neue Firma, die auf einer 10-jährigen Forschung an der Jacobs University basiert und Tetramer-Shop (nach dem wissenschaftlichen Namen der MHC-Reagenzien) heißt, startete am 1. März. Springer ist Vorsitzender des wissenschaftlichen Beirates des Unternehmens, weitere Gründer sind Prof. Dr. Sine R. Hadrup sowie ein ehemaliger Mitarbeiter von Springer, Dr. Sunil Kumar Saini, beide von der Dänischen Technischen Universität in Kopenhagen. Als CEO fungiert Søren N. Jakobsen. Zu den Kunden zählen Forschungs- und diagnostische Laboratorien weltweit, die ersten Bestellungen wurden bereits ausgeliefert. Die Firma gehört den Wissenschaftlern, die die Technologie entwickelt und validiert haben, und der Jacobs University, die zudem auch Patentinhaber ist. Von der Dänischen Technischen Universität hat Tetramer-Shop einen Gründungszuschuss erhalten. Auf Seiten der Jacobs University unterstützte Ronald Kieschnick, Head of Research and Transfer, die Firmengründung.
Wenn eine Immunreaktion gegen einen Tumor erfolgt, vermehren sich im Blut des Patienten die tumorspezifischen T-Zellen. Für Wissenschaftler und Ärzte ist es wichtig, die Anzahl dieser T-Zellen zu bestimmen, um abschätzen zu können, ob und wie gut eine Behandlung anschlägt. T-Zellen können über ihren T-Zell-Rezeptor nachgewiesen werden, der sich auf der Oberfläche der Zelle befindet. Indem ein MHC-Protein verwendet wird, das an diesen T-Zell-Rezeptor bindet, lassen sich die T-Zellen anfärben und dann im Mikroskop oder in einem Durchflusszytometer auszählen.
Komplexe Herstellung der MHC-Proteine
Die MHC-Proteine, die für diese „Volkszählung“ der T-Zellen gebraucht werden, waren bislang sehr schwierig herzustellen und damit der limitierende Faktor in der T-Zell-Forschung und -Diagnostik. „Immer wenn Forscher MHC-Proteine benötigten, mussten sie diese von einer Firma neu herstellen lassen. Das dauerte 4 bis 6 Wochen”, erklärt Springer. „Natürlich bereitete die lange Produktionszeit große Schwierigkeiten, beispielsweise für die schnelle Diagnostik eines schwerkranken Patienten oder die zügige Durchführung eines dringlichen Wissenschaftsprojekts. Das Problem bestand darin, dass jedes MHC-Protein ein kleines Stück des Tumors oder des Virus enthält, das sogenannte Peptid, welches von Patient zu Patient sehr unterschiedlich ist. Ohne dieses Peptid ist der gesamte Proteinkomplex instabil und zerfällt selbst im Kühlschrank rasch.”
Stabilisierung durch Disulfid-Bindung
Schon vor einigen Jahren hatte die Arbeitsgruppe Springer eine extrem stabile Variante des MHC-Proteins durch Einfügen einer Disulfid-Bindung hergestellt. Es gelang so, die MHC-Proteine ohne das kleine Peptid zu stabilisieren und sie auch in leerer Form zu lagern. Erst direkt vor Verwendung wird das für den Patienten spezifische Peptid hinzugegeben. Die Arbeitsgruppe Springer erkannte sofort das Potential dieser neuen Technologie und reichte eine Patentanmeldung ein.
Einsatz am Patientenmaterial
„Unsere Kollegen an der Dänischen Technischen Universität in Kopenhagen zeigten dann, dass das durch die Disulfid-Bindung stabilisierte MHC-Protein diagnostisch an Patientenmaterial eingesetzt werden kann“, erklärt Springer. „Um die Neuerung so schnell wie möglich zu verbreiten, gründeten wir eine gemeinsame Firma für den Vertrieb unserer eigenen neuen MHC-Proteine.“
Diese neue Firma, die auf einer 10-jährigen Forschung an der Jacobs University basiert und Tetramer-Shop (nach dem wissenschaftlichen Namen der MHC-Reagenzien) heißt, startete am 1. März. Springer ist Vorsitzender des wissenschaftlichen Beirates des Unternehmens, weitere Gründer sind Prof. Dr. Sine R. Hadrup sowie ein ehemaliger Mitarbeiter von Springer, Dr. Sunil Kumar Saini, beide von der Dänischen Technischen Universität in Kopenhagen. Als CEO fungiert Søren N. Jakobsen. Zu den Kunden zählen Forschungs- und diagnostische Laboratorien weltweit, die ersten Bestellungen wurden bereits ausgeliefert. Die Firma gehört den Wissenschaftlern, die die Technologie entwickelt und validiert haben, und der Jacobs University, die zudem auch Patentinhaber ist. Von der Dänischen Technischen Universität hat Tetramer-Shop einen Gründungszuschuss erhalten. Auf Seiten der Jacobs University unterstützte Ronald Kieschnick, Head of Research and Transfer, die Firmengründung.
Quelle: Jacobs University Bremen gGmbH
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