Herstellung monoklonaler Antikörper
Techniken zur Kultivierung hochspezifischer Antikörper aus Zelllinien
Wie werden monoklonale Antikörper produziert?
Der traditionelle Prozess der Herstellung monoklonaler Antikörper (mAbs) beginnt im Allgemeinen mit der Erzeugung von mAb-produzierenden Zellen (d. h. Hybridome), bei der Myelomzellen mit den gewünschten antikörperproduzierenden Splenozyten (z. B. B-Zellen) fusioniert werden. Diese B-Zellen stammen in der Regel von Tieren, meist von Mäusen. Nach der Zellfusion werden zahlreiche Klone gescreent und auf der Basis ihrer Antigenspezifität und Immunglobulinklasse selektiert. Nach der Identifizierung von Kandidaten-Hybridom-Zelllinien wird jeder „Treffer“ noch einmal mithilfe verschiedener Downstream-Funktionsassays überprüft, validiert und charakterisiert. Danach werden die Klone weiter gezüchtet bzw. der Maßstab wird vergrößert, sodass zusätzliche Bioprozesse downstream ablaufen können.
Ein typischer Herstellungsprozess für monoklonale Antikörper.
- Immunisierung von Mäusen und Isolation der Splenozyten – Mäuse werden mit einem Antigen immunisiert und später wird ihr Blut auf die Produktion von Antikörpern gescreent. Die Antikörper-produzierenden Splenozyten werden dann für die In-vitro-Erzeugung von Hybridomen isoliert.
- Aufbereitung der Myelomzellen – Myelomzellen sind immortalisierte Zellen, die, nach der Fusion mit Splenozyten, zu einem Hybridom mit dem Potenzial für unbegrenztes Wachstum werden können. Die Myelomzellen werden für die Fusion vorbereitet.
- Fusion – Myelomzellen und isolierte Splenozyten werden fusioniert, um Hybridome zu erzeugen. Dabei wird Polyethylenglycol (PEG) eingesetzt, das eine Fusion der Zellmembranen hervorruft.
- Screenen und Picken der Klone – Klone werden auf Basis ihrer Antigenspezifität und Immunglobulinklasse gescreent und selektiert.
- Funktionelle Charakterisierung – Jede potenziell stark sezernierende Kolonie wird bestätigt, validiert und charakterisiert (z. B. per ELISA).
- Scale-up und Entwöhnung – Klone, die die gewünschten Antikörper produzieren, werden in einem größeren Maßstab produziert (Scale-up) und vom Selektionsmedium entwöhnt.
- Expansion – Klone, die die gewünschten Antikörper produzieren, werden expandiert (z. B. in Bioreaktoren oder großen Kulturflaschen).
Ein typischer Herstellungsprozess für monoklonale Antikörper.
Herstellung monoklonaler vs. polyklonaler Antikörper
Das Verständnis der Herstellung monoklonaler vs. polyklonaler Antikörper offenbart unterschiedliche Methoden im Bereich der Biotechnologie und der pharmazeutischen Forschung zur Herstellung von Antikörpern. Die Herstellung monoklonaler Antikörper umfasst einen detaillierten Prozess, der mit der Erzeugung von Hybridomen beginnt und zur Erzeugung von spezifischen Antikörpern führt. Diese Methode steht im Gegensatz zur Herstellung polyklonaler Antikörper, wobei Tiere wie Kaninchen oder Ziegen immunisiert werden, um Antikörper zu produzieren, die aus dem Serum aufgereinigt werden. Bei monoklonalen Techniken stehen Spezifität und Reproduzierbarkeit durch Auswahl und Skalierung bestimmter B-Zell-Klone im Vordergrund. Im Gegensatz dazu bieten polyklonale Methoden eine schnelle Herstellung und Kosteneffizienz, auch wenn sie eine Vielzahl von Antikörpern mit unterschiedlicher Spezifität produzieren. Diese Einführung vergleicht die Entwicklung, den Nutzen und den Einsatz dieser wichtigen biotechnologischen Werkzeuge in therapeutischen und diagnostischen Anwendungen.
Workflow-Lösung für die mAb-Produktion
Die Entwicklung monoklonaler Antikörper stellt einen entscheidenden Fortschritt in der biomedizinischen Wissenschaft dar und ermöglicht gezielte Behandlungen für eine Reihe von Krankheiten, darunter Krebs, Autoimmunerkrankungen und Infektionskrankheiten. Bei diesem Prozess werden identische, aus einer einzelnen Zelllinie stammende Antikörper hergestellt, die eine hohe Spezifität und Wirksamkeit bei therapeutischen Anwendungen gewährleisten.
Bei der mAb-Produktion kommen modernste Technologien und Methoden zum Einsatz, um Antikörper zu entwickeln, die präzise gegen Krankheitserreger gerichtet sind und diese neutralisieren können. Aufgrund ihrer maßgeblichen Rolle bei der Entwicklung zielgerichteter Therapien erhöht die mAb-Produktion die Wirksamkeit der Behandlungen und minimiert die Nebenwirkungen im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen. Ihre Bedeutung für die medizinische Forschung und die Patientenversorgung wird immer wichtiger und spiegelt ihre Bedeutung für die Verbesserung von Behandlungsergebnissen und die personalisierte Medizin wider.
Zugehörige mAb-Anwendung und Ressourcen
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Arbeitsablauf bei der Herstellung monoklonaler Antikörper
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