FORGEN

FORSCHUNGSVERBUND GRUNDLAGEN GENTECHNISCHER VERFAHREN

FORGEN II VV10 Synthetische Virushüllen als Vehikel für Impfstoffe

Arbeitsfeld:

Projektziele

Es sollen künstlich hergestellte Polyoma-Kapside als Vehikel zum Transport von Biomolekülen in dendritische Zellen entwickelt werden. Zunächst wird das Beladen der Polyoma-Kapside optimiert. Das Monitoring der Kapsidbeladung und der Proteolyse der Makromoleküle in den Wirtszellen wird dabei durch Fluoreszenzmarkierung der Makromoleküle möglich. Der Einsatz von fluoreszenzmarkierten Antikörpern gegen Polyoma-Kapsid-Proteine ermöglicht deren Detektion in Wirtszellen. Die Effizienz des Antigentransfers wird mittels funktioneller immunologischer Standardverfahren getestet.

Projektbeschreibung

Das VP1-Protein bildet die äußere Hülle von Polyoma-Kapsiden, und kann durch gentechnologische Expression in E.coli erhalten und entsprechend etablierter Methodik aufgereinigt werden. Das rekombinante VP1-Protein unterscheidet sich in seiner Primärstruktur nicht von natürlichem VP1. Die Assemblierungsverfahren der äußeren Kapsidhülle aus den rekombinanten VP1-Pentameren sind etabliert. Eine Beladung der Kapside mit Nukleinsäuren wird durch Coinkubation mit den Kapsomeren während der Assemblierung unter geeigneten Bedingungen erreicht. Alternativ können präformierte Kapside durch osmotischen Schock beladen werden. Letzteres Verfahren eignet sich besonders für kleine Moleküle wie Oligonukleotide. Kürzlich wurde gezeigt, daß solche Partikel einen effizienten Transfer von Oligonukleotiden in eukaryontische Zellen vermitteln können. Mit etablierten Methoden zur Isolation und in vitro Differenzierung von Blutmonozyten zu dendritischen Zellen können diese Zellen in unterschiedlichen Reifungsstadien erhalten werden. Zur in vitro Analyse der Antigenpräsentation, als Folge eines erfolgreichen Antigentransfers, wird die antigenspezifische Stimulation autologer Lymphozyten eingesetzt.

Anwendung in der Praxis:
Wirtschaftlicher Nutzen

Nanopartikuläre Trägersysteme für Arzneistoffe besitzen immenses marktwirtschaftliches Potential. Die Verbindung von Träger und Wirksubstanz verzögert deren Degradation und Ausscheidung drastisch und erhöht dazu die Fähigkeit zur Permeation biologischer Membranen bzw. ermöglicht diese erst. Zudem können Manipulationen an Trägermolekül und Wirksubstanz ein zielgerichtetes Transportsignal für vorgegebene Freisetzungsorte verleihen. Das gilt nicht nur für definierte Zielzellen, sondern auch für den Freisetzungsort innerhalb der Zelle. Diese Steuermöglichkeit für Makromoleküle führt zu gezielteren Therapiemaßnahmen mit deutlich geringeren Nebenwirkungen als bei existierenden Arzneisubstanzen. Noch in der Entwicklung befindliche Therapiekonzepte wie Gentherapie und Antisensetherapie werden durch innovative Trägersysteme sicherer und zuverlässiger. Der Einsatz rekombinanter Polyoma-Kapside für eine Immuntherapie durch Targeting dendritischer Zellen stellt eine erste Anwendung für dieses von der november AG entwickelte Konzept dar.