Krawczyk, Adalbert:

Humanisierung und funktionelle Charakterisierung eines gegen Herpes Simplex Viren Typ-1 und Typ-2 (HSV-1 und HSV-2) gerichteten murinen monoklonalen Antikörpers

Duisburg, Essen (2010), 164 Bl.
Dissertation / Fach: Biologie
ehem. Fakultät für Biologie und Geografie
Roggendorf, Michael (Doktorvater, Betreuerin)
Küppers, Ralf (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Herpes Simplex Viren sind weltweit verbreitet und gehören zu den häufigsten viralen Infektionserregern. Reaktivierungen dieser lebenslang im Wirtsorganismus persistierenden Viren sind insbesondere bei Patienten mit einer schweren Immunsuppression mit lebensbedrohlichen Komplikationen assoziiert. Der dadurch notwendige häufige und langandauernde Einsatz etablierter Virustatika führt zu einer zunehmenden Ausbildung resistenter Virusstämme, die eine rasch fortschreitende, generalisierte Infektion mit tödlichem Verlauf zur Folge haben können.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der gegenüber HSV-1 und HSV-2 hochwirksame murine monoklonale Antikörper mAk 2c für eine spätere Anwendung beim Menschen präklinisch evaluiert. Die Untersuchungen der funktionellen Eigenschaften der Antikörperfragmente 2c-F(ab´)2, 2c-Fab und 2c-scFv im direkten Vergleich zum parentalen mAk 2c zeigten, dass die Antikörpervalenz für die antivirale Wirksamkeit des Antikörpers von entscheidender Bedeutung war. Die bivalenten Antikörper mAk 2c und 2c-F(ab´)2 zeichneten sich im Gegensatz zu den monovalenten Antikörper-Fragmenten 2c-Fab und 2c-scFv durch eine extrem effiziente Virusneutralisation aus und konnten den „cell-to-cell spread“ wirksam inhibieren. Im Gegensatz zur Maus werden beim Mensch Antikörper mit dieser Spezifität nicht gebildet. Da murine Antikörper für den Menschen immunogen sind, wurde die Immunogenität des mAk 2c durch Humanisierung nahezu vollständig eliminiert. Die funktionellen Eigenschaften des parentalen mAk 2c konnten dabei vollständig erhalten werden. Bereits die durch alleiniges CDR-Grafting generierte humanisierte Variante mAk hu2c V1 wies eine zum mAk 2c vergleichbare Affinität auf und war zur gleichermaßen effizienten Virusneutralisation sowie Inhibition des „cell-to-cell spreads“ in der Lage. Darüberhinaus konnte die antivirale Wirksamkeit des mAk hu2c V1 an einem breiten Kollektiv von klinischen HSV-1/HSV-2 Isolaten ohne oder mit nachgewiesener Virustatika-Resistenz sowie Laborstämmen demonstriert werden. Sämtliche der untersuchten Isolate wurden durch den humanisierten Antikörper mit derselben Effektivität neutralisiert wie die Laborstämme des entsprechenden Typs. Die Untersuchung des Neutralisationspotentials des mAk hu2c V1 im NOD/SCID-Mausmodell zeigte erstmals, dass die alleinige Antikörpergabe ohne zusätzliche Aktivierung von Immun-Effektorfunktionen einen wirksamen Schutz vor einer sonst tödlich verlaufenden Infektion vermittelt. Abschließend wurde die Fähigkeit des mAk hu2c V1 zur Neutralisation des gegenüber etablierten Virustatika multiresistenten Isolates HSV-1 R10.2 im Tiermodell untersucht. Die Gabe des humanisierten Antikörpers im Zuge einer postexpositionellen Immunprophylaxe führte im Gegensatz zur Behandlung mit Aciclovir zu einer wirksamen Eliminierung der Infektion und zum vollständigen Schutz der immunsupprimierten Versuchstiere vor einem letalen Infektionsverlauf. Die im Rahmen dieser Arbeit erfolgreich durchgeführte Humanisierung des anti-HSV-Antikörpers stellt eine vielversprechende Grundlage für die klinische Weiterentwicklung dieses Antikörpers als eine äußerst wirksame Virustatikum-Alternative zur Prophylaxe und Therapie von Herpes Simplex Infektionen dar.

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