Tierfreie Alternative entwickelt

Human-Antikörper statt Pferdeseren für die Behandlung von Diphtherie

Seit 100 Jahren werden Antikörper zur Behandlung von Diphterie eingesetzt, die zuvor aus aus Pferdeserum gewonnen wurden. Jetzt hat ein Konsortium eine tierfreie Alternative entwickelt – und geht damit erste Schritte in Richtung neuer Behandlung.

Aufbau des Diphtherie-Toxins: Zellbindung (grün), kathalytische Domäne (rot) und Transfer-Domäne (blau). © Institut für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik, Abteilung Biotechnologie/TU Braunschweig

In dem vom PETA International Science Consortium Ltd. finanzierten Projekt haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Biochemie, Biotechnologie und Bioinformatik der Technischen Universität Braunschweig zusammen mit dem Britischen National Institute for Biological Standards and Control (NIBSC) humane Antikörper entwickelt, die das Diphtherie-Toxin neutralisieren. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlicht und in einem Artikel in der Fachzeitschrift „Science“ kommentiert.

Diphtherie ist eine potenziell tödliche Infektionskrankheit und besonders in Regionen gefährlich, in denen die Impfquote gering ist. Im Falle einer Infektion erfolgt die Behandlung bisher mit einem Antiserum, dem Diphtherie-Antitoxin (DAT), das in Pferden erzeugt wird. Dabei werden die Tiere mit dem Diphtherie-Impfstoff und -Toxin immunisiert. Die vom Tier produzierten polyklonalen Antikörper, die das Diphtherie-Toxin neutralisieren, werden aus dem Blut gewonnen und aufgereinigt. Diese Therapie wird seit über 100 Jahren unverändert genutzt.

Pferdeseren haben wie andere therapeutische Tierseren den Nachteil, dass sie zu ernsthaften Nebenwirken wie der Serumkrankheit führen können. Gesundheitsbörden weltweit berichten außerdem, dass Pferdeseren in größeren Mengen nur schwer verfügbar seien und somit keine adäquate Reaktion in Falle einer Diphtherie-Epidemie möglich wäre. Zusätzlich gibt es starke ethische Bedenken bei der Nutzung von Tieren für die Produktion von Therapeutika für Menschen. Inspektionen von Firmen, die Pferde für die Produktion von DAT nutzen, zeigten, dass Tierschutzrichtlinien nicht eingehalten werden. Die Verwendung von humanen rekombinanten Antikörpern, die von Zelllinien im Labor produziert werden, würde diese Nachteile vermeiden.

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Mithilfe des Antikörper-Phagen-Displays, einer Methode zur Selektion von Antikörpern im Reagenzglas, wurden in dem Projekt ohne die Immunisierung von Tieren humane rekombinante Antikörper generiert, die das Diphtherie-Toxin neutralisieren können. Eine Kombination der Antikörper, die das Toxin am besten neutralisieren, ist ein aussichtsreicher Kandidat für weitere klinische Entwicklungen, um das DAT aus Pferdeserum zukünftig zu ersetzen.

Originalpublikation:
Esther Veronika Wenzel, Margarita Bosnak, Robert Tierney, Maren Schubert, Jeffrey Brown, Stefan Dübel, Androulla Efstratiou, Dorothea Sesardic, Paul Stickings & Michael Hust: “Human antibodies neutralizing diphtheria toxin in vitro and in vivo” Sci Rep 10, 571 (2020); doi:10.1038/s41598-019-57103-5 (https://www.nature.com/articles/s41598-019-57103-5)

Quelle: Technische Universität Braunschweig

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