Molekulare Charakterisierung von Antikörpern mit therapeutischem Potential für die Birkenpollen-Kreuzallergie
Abstract
Die meisten BirkenpollenallergikerInnen entwickeln Kreuzallergien auf verschiedene Nahrungsmittel, sehr häufig auf Äpfel. Die Birkenpollen-assoziierte Apfelallergie zählt zu den häufigsten Nahrungsmittelallergien im Erwachsenenalter und betrifft auch Kinder. Sie ist ebenfalls ein exzellentes Studienmodell für Kreuzallergien. Obwohl die Apfelallergie eine Folge der Birkenpollenallergie ist, geht eine erfolgreiche Behandlung der Pollenallergie oft nicht mit einer Verminderung der allergischen Reaktionen auf Äpfel einher. Unser Ziel ist es, eine wirksame, kombinierte Behandlung für beide Allergieformen zu entwickeln. In der vom FWF geförderten klinischen Studie KLI96 konnten wir zeigen, dass die sublinguale Verabreichung des rekombinanten Apfelallergens Mal d 1 die Apfelallergie verbessert. Unsere Laborergebnisse deuten an, dass Mal d 1-spezifische IgG4 Antikörper, die die Bindung von IgE an das Apfelallergen blockieren, am Therapieerfolg beteiligt sind. Im vorliegenden Projekt sollen diese blockierenden Antikörper im Detail untersucht werden, um die für eine funktionelle Blockade notwendigen, speziellen Eigenschaften herauszufinden. Im Speziellen suchen wir solche Antikörper, die die IgE-Bindung an das Apfelallergen und das Birkenallergen verhindern. Hierfür werden unsere Fachkompetenz in Allergologie, Molekular- und Strukturbiologie mit neusten, topaktuellen Technologien kombiniert werden, um die biophysikalischen und immunologischen Eigenschaften von allergen-spezifischen IgG4 Antikörpern zu erforschen. Aus den Blutzellen der Probanden, die erfolgreich mit Mal d 1 Apfel behandelt wurden, werden Mal d 1-spezifische Antikörper mittels kombinatorischer Antikörperfragment-Bibliotheken und Hefedisplay isoliert und rekombinant hergestellt. Dann werden biophysikalische Eigenschaften wie Stabilität und Bindungsstärke der Mal d 1-spezifischen Antikörper mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie, Circulardichroismus, Multiangle Light Scattering, Oberflächen Plasmon-Resonanz sowie isothermaler Titrationskalorimetrie untersucht sowie deren Bindungsstellen am Allergen identifiziert. Die Fähigkeit der Antikörper, die Bindung von IgE zu blockieren, wird in vitro geprüft und in einem speziellen humanisierten Mausmodell in vivo bestätigt. Die Aufklärung der Erkennungsstrukturen von funktionellen blockierenden Antikörper kann dafür eingesetzt werden, die Allergene gentechnologisch so anzupassen, dass sie bei Verabreichung in allergische Individuen therapeutisch wirksame Antikörper auslösen (aktive Immuntherapie). Des Weiteren sind blockierende Antikörper, die gleichzeitig die allergischen Reaktionen auf Birkenpollen- und Apfelallergene vermindern, interessante Kandidaten für eine passive Immuntherapie. Somit werden in diesem Projekt die Voraussetzungen für zwei unterschiedliche, sich gegenseitig ergänzende Therapieansätze zur gemeinsamen Behandlung der Birkenpollen- und Kreuzallergie erarbeitet. Ein großer Vorteil unseres Ansatzes ist, dass rekombinante Antikörper hergestellt werden, die nicht aus Tiermodellen stammen sondern von erfolgreich behandelten Probanden gebildet wurden. Darüber hinaus werden die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse dazu beitragen, die für die erfolgreiche Behandlung von Allergien notwendigen Immunprozesse aufzuklären. Diese Ergebnisse werden auch dazu beitragen, geeignete Behandlungsstrategien für andere Erkrankungen zu entwickeln, deren Ursache eine immunologische Kreuzreaktion ist.
Schlagworte aktive Immuntherapie Birkenpollen Kreuzallergie Blokierung der IgE Bindung Mal d 1-spezifische IgG4 Antikörper
Publikationen
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Gordana Wozniak-Knopp
Dipl.-Biol. Dr.rer.nat. Gordana Wozniak-Knopp
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01.01.2020 - 30.06.2024
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