Antikörper (auch Immunglobuline genannt) sind unverzichtbare Bausteine des Lebens und Garanten für die menschliche (und tierische) Gesundheit; sie bekämpfen eindringende Schadstoffe wie Viren, Bakterien oder Giftstoffe, bevor diese Schaden anrichten können. Auch für die Medizin sind Antikörper mittlerweile unverzichtbar – sowohl als hochspezifische Wirkstoffe in Medikamenten der neuesten Generation als auch als Basis verlässlicher Diagnostik. Bei Roche sind sie eine wichtige Produktgruppe und einer der Grundpfeiler der personalisierten Medizin.
Breitgefächertes Know-how
Einer der Forschungsschwerpunkte in Penzberg ist die Suche nach therapeutischen Antikörpern für sämtliche Indikationsgebiete von Roche. Neben den klassischen Herstellungsverfahren, etwa der Immunisierung von Mäusen oder Ratten, nutzt man seit einiger Zeit eine selbstentwickelte Methode mit Kaninchen. Auch das Design von Molekülen durch Kombination von Antikörperfragmenten miteinander oder mit anderen Proteinkomponenten ist mittlerweile durch die Entwicklung von alternativen Antikörper-Formaten möglich. Ein Beispiel sind die CrossMAb Antikörper, die durch Kombination der Teile zweier verschiedener Antikörper entstehen und an zwei verschiedene Antigene binden können.
Ein ganz anderes Einsatzgebiet und Entwicklungsziel: Antikörper für diagnostische Tests
Das besondere Know-how liegt hier bei der Veredlung der Antikörper, sprich Reinigung, Spaltung oder Markierung. «Für unsere Tests brauchen wir eine enorm hohe Affinität und Spezifität », sagt Joachim Eberle, Forschungsleiter RPD. Der Aufwand in der Entwicklung ist enorm: Man beginnt mit etwa 10’000 bis 40’000 Antikörpern und engt durch geeignete Techniken auf etwa 400 ein. Durch weitere Testung erhält man etwa 10 Kandidaten, die dann in die endgültige Funktionsbewertung geschickt werden.
Von der Identifizierung des richtigen Antikörpers bis zum zuverlässigen Produktionsverfahren ist es noch einmal ein gewaltiger Schritt, den die Entwicklungs- und operativen Einheiten in Penzberg mit Routine und Kreativität erledigen. Transfer und Optimierung der Herstellprozesse von der Forschung in den grosstechnischen Massstab der Produktion, Hochdurchsatz-Entwicklung von Fermentations- und Aufreinigungsprozessen folgen zwar bestimmten Regeln, sind aber im Einzelfall für jeden Antikörper anders und erfordern hohe Expertise in Prozessentwicklung und Prozessdatenmanagement.
Für die Zukunft gerüstet
Wohin geht die Reise der kleinen Alleskönner? Ralf Schumacher, Forschungsleiter Pharma Research Early Development (pRED) Penzberg, hat genaue Vorstellungen. Bei der Entwicklung neuer Medikamente werden modifizierte Antikörper immer wichtiger: zum Beispiel Antikörper plus Toxin, Antikörper mit verstärkter Immunstimulation, bispezifische Antikörper wie die von pRED entwickelte CrossMAb Technologie.
Fazit: In Penzberg ist alles vorhanden, was es braucht, um der modernen Medizin immer wieder neue Impulse zu geben. Das «Antibody Powerhouse» ist bestens gerüstet für die Zukunft.
Spezifität ist der Schlüssel
Das Immunsystem bildet die Y-förmigen Antikörper als Reaktion auf Antigene, jene Substanzen, die in den Körper eindringen und vom Immunsystem als fremd eingestuft werden. Wenn der Antikörper an das speziell zu ihm passende Antigen bindet, löst er eine Reaktion aus, die zur Bekämpfung des Eindringlings führt. Das Wichtigste am Antikörper ist seine Spezifität, das heisst, er bindet immer an ein bestimmtes Antigen. Ist das Antigen Teil einer krankmachenden Reaktion, kann diese durch diesen Bindungsvorgang «gestört» und im besten Fall abgeschaltet werden. Bindet einAntikörper an ein für eine bestimmte Krankheit typisches Markerprotein in einer Blutprobe, kann man das beispielsweise über eine Lichtreaktion sichtbar machen und so die Krankheit diagnostizieren.
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