IMPACT 2015
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IMPACT IMmunoglobulins Purified for AntiCancer Therapy • Bis zu 3% der Blutspender besitzen Plasma mit starker zytotoxischer Wirkung gegen bestimmte Tumore. • Die tumorspezifische, zytotoxische Wirkung basiert vornehmlich auf IgMs. Blut von gesunden Spendern kann tumorspezifische zytotoxische Aktivität besitzen • Die tumor-spezifische Wirkung von gegenwärtig erhältlichen gepoolten IVIgG- oder IVIgGMA- Produkten (z.B. Pentaglobin) ist unterhalb feststellbarer Werte. • Herausforderung: Einen ausreichenden Pool von hochzytotoxischen Plasmen für die kommerzielle Produktion von tumor-spezifischen IVIgMs zu identifizieren. Proof of Concept Wirkungsweise Ganglioside sind die Zielstrukturen von: Neuroblastom Ewingsarkom Melanom Natürliche IgM-Antikörper lysieren Tumorzellen Komplement-vermittelter Zell-Lyse und Apoptose. Die natürliche zytotoxische Wirkung des Serums ist auf die IgM-Fraktion begrenzt Intravenöse Applikation von natürlichem IgM gesunder Spender verhindert das Wachstum von soliden humanen Neuroblastom-Xenotransplantaten in Nacktratten Anti-NB-behandelt Kontrolle Resonanz: Erste Indikationen des klinischen Nutzen Pat.1 Blutung und Nekrose des orbitalen Tumors. Reduktion der MIBG-scanning Aktivität. Pat.2 Reduktion der MIBG-scanning Aktivität. Pat.3 Reduktion der Knochenmetastasen spezifischen Schmerzen nach dem dritten Plasmapheresezyklus. Pat.4 Frei von Knochenmetastasen nach 10 Plasmapheresezyklen. Krankheitsfrei seit 7.5 Jahren (Letzte Untersuchung 8/05). Pat.5-8 Pat.9 Keine Resonanz. Stabiles Krankheitsbild für weitere 3.5 Jahren. Nebenwirkungen • Entzündliche Reaktionen (Schmerz, Schwellung, Erythrema) am Tumor(6) • Erhöhte Körpertemperatur (4) • Nierenödem (2) • Nesselfieber (2) • Ulbuminurie (1) • Periphere Parästhesie (1) • „Livides Exanthem“ im Bereich der Knochenmetastasen (1) Alle Nebenwirkungen waren mit konventionellen Standardbehandlungen kontrollierbar. Zusammenfassung Serum/Plasma gesunder Spender (0,2%-3% der westlichen Population) enthält natürliche IgMAntikörper mit signifikanter Zytotoxizität gegen Tumorzellen Ein kompletter Plasmaaustausch unter Verwendung von Spenderplasma mit einer hohen Zytotoxizität ist klinisch nur bei Kindern zu vertreten, der dann allerdings zu einem reproduzierbaren Anstieg an Serumzytotoxizität führt (siehe klinische Studie and Neuroblastom-Kindern). Ursprung der zytotoxischen Aktivität Existiert in gesunden Menschen Nicht unbendingt hervorgerufen durch Tumorerkrankung „Vererbtes“ IgM Repertoire Eventuell hervorgerufen durch kreuzreagierende Antigenen auf Intestinalbakterien Aktuelle Forschungsaktivitäten NATÜRLICHE ANTIKÖRPER MIT ZYTOTOXISCHER AKTIVITÄT GEGEN HUMANE TUMOREN Frequenz, Tumorspezifität, Mechanismus der Zytotoxreaktion, Epitop Erkennung, Resistenzmechanismen Ergebnisse eines BMBF-geförderten Projekts mit dem DKFZ sowie Aufreinigung Tumor-zytotoxischer IgM Antikörper aus Blutplasma Dr. Frank Plöger, Biopharm GmbH INNOVATORS IN REGENERATIVE MEDICINE Deutsche Biotechnologietage 2014 9. und 10. April 2014, Hamburg Konstante Zytotox-Titer eines gesunden Spenders über 2 Jahre Bindung von IgM an Antigene Normale Zelle Tumorzelle Bakterien Zelloberflächenstruktur normaler Zellen unterscheidet sich in der Glykosylierung von Tumorzellen und Bakterien! Ref.: Schwartz R. et al. 1984, Schwartz R. et al. 1886; Bitter-Suermann D. and Roth J., 1987; Hakomori S. 2002; Arnold, J. N. et al. 2005; Ma B. et al., 2006; Yuan K. et al. 2008 Kohlenhydrate: Bindung an Lektine FAB: Bindung an Glykane Bindungseigenschaften von IgM-Verzuckerungen an Lektine und der IgM-FAB Anteile an Zuckerantigene (Glykane) können für die Affinitäts-Chromatographie zytotoxischer IgMs verwendet werden. 5 Projektziele Entwicklung eines neuartigen Aufreinigungsverfahrens von natürlichen humanen Immunglobulinen (IgM) zur Behandlung von Krebserkrankungen Verwendung innovativer Affinitäts-Liganden (Lektine und Glykane) und klassische Aufreinigungsverfahren Nachweis der zytotoxischen Wirkung der aufgereinigten IgMs in Zellkulturmodellen mit humanen Krebszelllinien Chromatographie Donor A negativ 3 Donor B negativ Donor C positiv Donor D negativ = Cytotoxic IgM = Non-cytotoxic IgM Aufreinigung zytotoxischer Antikörper ❖ ❖ wurde erzielt durch die Kombination zweier chromatographischer Trennverfahren: ❖ Gelfiltration ❖ Ionenaustauscher Ergebnis: Aufreinigungsprozess angemeldet als PCT ❖ Reinheit zytotoxischer IgMs: >90% ❖ Identität bestätigt durch spezifische Antikörper ❖ keine IgG-Kontamination Ausblick/Erwartung ❖ ❖ Entwicklung einer alternativen Methode für die Aufreinigung im industriellen Maßstab (vorzugsweise aus "gepooltem" Plasma von Blutbanken) durch Hohlfasertechnologien Schonende Methode für die Aufreinigung einer zytotoxischen Fraktion aus der IgM-Population ❖ Reinigungskriterien: ❖ Größentrennung IgM (900 KDa) ❖ Affinitätstrennung über synthetische Glycane ❖ Möglicherweise: Trennung auf Ladung der IgMs (zytotoxische Fraktion?)
