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Murine (Maus/Ratte) Antikörper
Was sind murine Antikörper?
Antikörper, auch Immunoglobuline (Ig) genannt, werden vom Immunsystem in Reaktion auf körperfremde Stoffe (Antigene) produziert und sind Hauptbestandteil der körpereigenen spezifischen Abwehr. Für die Produktion gezielter Antikörper werden unter anderem Mäuse und Ratten als Spenderorganismen verwendet. In diesem Fall spricht man von murinen (zur Familie der Muridae = Nagetiere gehörend) Antikörpern.
Was sind murine Zellen?
Murine Zellen sind Zellen die aus Mäusen bzw. Ratten stammen. Ebenso verhält es sich mich murinen Stammzellen.
Der Vorteil im Einsatz von murinen Zellen liegt in ihrer Verwendung für die Grundlagenforschung: Während Experimente an humanen embryonalen Stammzellen ethisch umstritten sind, komme ethische Einwände bei der Verwendung von murinen embryonalen Stammzellen nicht so häufig vor.
Durch die genetische Veränderung von murinen Stammzellen, welche sich dann zu Blastozysten entwicklen und in eine Maus eingesetzt werden können, wird dee gezielte Züchtung von Knockout-Mäusen möglich. "Knockout" bezeichnet dabei, das gezielet Ausschalten eines oder mehrere Gene mit dem Ziel die Entstehung, Entwicklung und Bekämpfung von Krankheiten zu erforschen.
Im Anschluss an die Forschung im Mausmodell folgt die Übertragung der gewonnen Erkenntnisse auf den Menschen.
Polyklonale und monoklonale Antikörper
Es wird zwischen polyklonalen und monoklonalen Antikörpern unterschieden. Polyklonale Antikörper sind ein Gemisch aus Antikörpern, die von verschiedenen B-Zellen (eine Form weißer Blutkörperchen) produziert werden. Sie richten sich zwar alle gegen ein bestimmtes Antigen, erkennen auf dessen Oberfläche aber unterschiedliche molekulare Strukturen (Epitope), wohingegen monoklonale Antikörper Klone einer einzigen B-Zelle sind und spezifisch ein bestimmtes Epitop auf einem Antigen erkennen.
Während polyklonale Antikörper unter anderem für Impfungen und Antiseren verwendet werden, zeichnen sich monoklonale Antikörper durch eine deutlich höhere Spezifität aus und werden für therapeutische und diagnostische Zwecke eingesetzt. Auch in der Forschung spielen monoklonale Antikörper eine wichtige Rolle.
Herstellung von polyklonalen und monoklonalen Antikörpern
Um polyklonale Antikörper zu gewinnen, bekommen meist Kaninchen oder Ziegen, ähnlich wie bei einer Impfung, Antigene injiziert. In einer Immunreaktion produziert der Organismus des Tieres spezifische Antikörper gegen das fremde Antigen. Das aus dem Serum der immunisierten Tiere gewonnene Antikörpergemisch wird anschließend aufgereinigt, sodass sich polyklonale Antikörper isolieren lassen.
Im Vergleich dazu ist die Herstellung monoklonaler Antikörper, die überwiegend in Mäusen oder Ratten erfolgt, sehr viel aufwendiger. Die 1975 von Milstein und Köhler entwickelte Hybridom-Technik macht es möglich, große Mengen monoklonaler Antikörper zu produzieren. Hierfür wird ein Spenderorganismus mehrmals mit geringen Dosen eines Antigens immunisiert, für das ein Antikörper benötigt wird. Die daraufhin vermehrt produzierten B-Zellen können anschließend aus der Milz des Tieres isoliert werden. Um ein Absterben der B-Zellen zu verhindern, werden sie mit immortalisierten Myelomzellen (Krebszellen) fusioniert. Auf diese Weise entstehen sogenannte Hybridomzellen, die in der Lage sind, sich unbegrenzt zu teilen und Antikörper zu produzieren. Eine anschließende Selektion durch ein ELISA (Enzyme-linked-immunosorbent-assay) ermöglicht die Identifikation derjenigen Hybridomzelllinien, welche den gewünschten monoklonalen Antikörper produzieren. Die positiven Klone werden weiterkultiviert, um aus Ihnen regelmäßig die monoklonalen Antikörper gegen das gewünschte Antigen isolieren zu können.
Therapeutischer Einsatz von monoklonalen Antikörpern
Der Einsatz monoklonaler muriner Antikörper im Kampf gegen verschiedene Krankheiten (z. B. Krebserkrankungen, Abstoßungsreaktionen nach Transplantationen, Rheumaerkrankungen und Autoimmunerkrankungen) brachte nicht die erhofften therapeutischen Erfolge. Eines der Hauptprobleme stellt die durch murine Antikörper ausgelöste Immunantwort dar. Das menschliche Immunsystem erkennt die murinen Antikörper aus der Maus oder der Ratte als Fremdkörper und produziert seinerseits Antikörper gegen diese. Dadurch werden zum einen die eingesetzten murinen Antikörper wirkungslos und zum anderen können unangenehme Nebenwirkungen, wie beispielsweise ein anaphylaktischer Schock oder die Serumkrankheit, auftreten.
Um eine Reaktion des menschlichen Immunsystems zu vermeiden, versuchte man, monoklonale murine Antikörper den endogenen humanen ähnlicher zu machen. Fortschritte in der Erforschung der rekombinanten DNA-Biotechnologie führten schließlich zu der Entwicklung vollständig humaner monoklonaler Antikörper, die weniger immunogen sind und einen therapeutischen Einsatz über einen längeren Zeitraum ermöglichen.
