Die Vielfalt der Studiengänge an unserer Hochschule bereichert auch unsere Staufia

Die technischen Studiengänge am „Stall“ verbreitern fast stetig ihr Angebot. Studierende  der Angewandten Naturwissenschaften wie Biotechnologie und Chemieingenieurwesen bringen damit neues Wissen und Erfahrungen in unser Verbindungsleben ein, wie sich bei dem „Burschenvortrag“  unserer BB Stea zeigt.

Kleine Moleküle, große Wirkung – monoklonale Antikörper in der Krebstherapie

Krebs ist eine weit verbreitete und aggressive Erkrankung, welche viele Menschenleben fordert. Trotz vorhandenen Therapiemöglichkeiten kann es dazukommen, dass diese nicht anschlagen oder nach einer vermuteten Heilung der Krebs wieder kommt. Die Forschung ist daher ständig daran, neue Ansatzmöglichkeiten für Krebstherapien zu entdecken und vorhandene Ansätze zu verbessern. Die aktuellen Standardtherapien, wie die operative Entfernung von Tumoren, Chemo- und Strahlentherapien, sowie Stammzelltransplantationen bei Blutkrebserkrankungen, werden in der Zukunft durch neue und verbesserte Therapieansätze ergänzt oder ganz ersetzt.

Allgemeiner Aufbau eines Antikörpers

Solche neuen Therapieansätze können auf dem eigenen Abwehrsystem des Körpers (Immuntherapie), dem Einsatz von Tumor-bekämpfenden Viren (Virotherapie) und auf besonderen Merkmalen der Krebszellen (zielgerichtete Therapie) basieren. Zur zielgerichteten Therapie gehören auch die monoklonalen Antikörper, welche spezifisch an auffällige Rezeptoren oder Botenstoffe der Krebszelle binden und dadurch den Tod der Zelle einleiten.

Im Allgemeinen sind monoklonale Antikörper, Antikörper, welche an ein einziges, spezifisches Epitop (Bindestelle auf dem Antigen, gegen welches der Antikörper wirkt) binden. Dieses Epitop befindet sich entweder auf dem auffälligen Rezeptor oder dem Botenstoff, welcher an einen Rezeptor der Krebszelle bindet. Durch das Binden des Antikörpers an dieses besondere Merkmal der Zelle können verschiedene Reaktionen ausgelöst werden. Entweder können Signalwege der Zelle unterbunden werden, welche das Zellwachstum steuern, wodurch die Zelle über längere Zeit betrachtet abstirbt. Dazukommend können weitere Zellen des natürlichen Abwehrsystems (Immunsystem) des Körpers stimuliert werden, die beim Abbau der Krebszellen helfen. Das Binden des Antikörpers an einen auffälligen Botenstoff, welcher ebenfalls das Wachstum der Krebszelle anregen soll, unterbindet dies.

Herstellung von monoklonalen Antiköpers mittels Hybdridoma-Technik

Antikörper können im eigenen Körper produziert werden. Dies geschieht natürlicherweise bei der körperlichen Reaktion auf einen Krankheitserreger. Krebszellen haben die Eigenschaft sich „unsichtbar“ für unser Immunsystem zu machen, weshalb auf natürlichem Weg keine eigenen Antikörper gegen den Krebs ausgeschüttet werden. Aus diesem Grund müssen Antikörper in vitro (außerhalb eines Organismus) hergestellt und und anschließend dem    Körper zugeführt werden. Eine Möglichkeit zur Herstellung monoklonaler Antikörper ist die Hybridoma-Technik. Dabei werden Zellen mit der Eigenschaft Antiköper herstellen zu können (B-Zellen) mit Zellen kombiniert, die unsterblich sind (Myelomazellen). Diese Hybdridomazellen werden dann unter idealen Bedingungen im Bioreaktor gezüchtet und der Antikörper anschließend herausgefiltert und für die Weiterverwendung aufgearbeitet. Zum jetzigen Zeitpunkt sind in Deutschland 142 therapeutische monoklonale Antikörper zugelassen, worunter auch monoklonale Antiköper fallen, welche nicht ausschließlich zur Krebstherapie eingesetzt werden. Monoklonale Antikörper können auch bei Autoimmunerkrankungen, zur Prophylaxe vor Organtransplantationen, bei Herzerkrankungen und in der Zahnheilkunde eingesetzt werden. Ein Beispiel für einen monoklonalen Antikörper in der Krebstherapie ist z.B. MabThera® bzw. Rituximab von der Firma Roche.

Wirkungsweise des monoklonalen Antikörpers MabThera/Rituximab

Dieser Antikörper wirkt gegen Tumore des Non-Hodgkin-Lymphoms. Der Antikörper bindet an den CD20-Rezeptor der Zelle (auffälliges, verändertes Merkmal der Krebszelle) und inaktiviert dadurch die Aktivität dieser Krebszelle. Die Zelle stirbt aufgrund seiner Inaktivität ab. Der monoklonale Antikörper Erbitux bzw. Cetuximab der Firma Merck wird bei metastasierendem Darmkrebs, sowie Kopf- und Halskrebs eingesetzt. Dieser wirkt gegen den EGF-Wachstumsrezeptor, wodurch die Zelle den Botenstoff nicht mehr binden kann, der das Zellwachstum stimuliert. Die Zelle leitet daraufhin den Zelltod ein.

Bei beiden monoklonalen Antikörper gibt es allerdings auch Nebenwirkungen. Durch den Zerfall der Krebszelle werden Zellen des eigenen Immunsystems aktiviert, die beim Abbau der Krebszelle helfen. Durch das Ausschütten von Entzündungsfaktoren während des Abbaus können daher Fieber, Schüttelfrost, sowie Hautausschläge und Atembeschwerden ausgelöst werden. Daher müssen gegen die Nebenwirkungen weitere Medikamente verabreicht werden. Der Vorteil der mAK gegenüber einer Chemotherapie, die ebenfalls gegen veränderte Zellen vorgeht, besteht allerdings darin, dass mAK spezifisch gegen Krebszellen vorgehen können, wohingegen Zytostatika auch gesunde Zellen angreifen. Neben den vorhandenen Standardtherapien werden auch bei monoklonalen Antikörpern noch nach Verbesserungen geforscht. Für die Zukunft wird daran geforscht mAK herstellen zu können, die einen vollständig menschlichen Bauplan haben. Der Vorteil darin besteht, dass der menschliche Organismus diese dann als „körpereigen“ erkennt und keine abwehrenden Reaktionen gegen diese einleitet.

Wirkungsweise von Antibody-Drug-Conjugates

Dadurch werden die aktuell vorhandenen Nebenwirkungen  verringert. Es wird zudem daran geforscht mAK in Moosen züchten zu können. Der Vorteil darin bestünde, die Produktionskosten aufgrund von einfachen Kultivierungsbedingungen senken zu können. Des Weiteren können auch Antikörper des Typs E (aktuell werden Antikörper des Typs G verwendet) interessant sein für zukünftige Therapieansätze, da Forschungen zeigen, dass diese wirksam gegen Krebs sind. Auch der Einsatz von lediglich kleinen Fragmenten der Antikörper wird derzeit erforscht. Vielversprechend sind auch Antikörper, an welche zellschädliche Substanzen angehängt werden, welche nach Aufnahme in die Zell dort den Zelltod auslösen.

Durch die ständig dazukommenden Erkenntnisse aus der Forschung können für die Zukunft viele neue Ansatzmöglichkeiten zur Krebstherapie entstehen. Dabei stellen monoklonale Antikörper nur eine Möglichkeit von vielen dar. Dennoch liegt die Hoffnung darin, damit und mit den in der Zukunft dazukommenden Forschungserfolgen ein erfolgreiches Mittel gegen Krebs und auch weitere Erkrankungen entwickeln zu können.

Autor: BB Stea

 

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