(openPR) Dortmund, Deutschland und New Jersey, USA, 31. März 2008. Tumor-Nekrose-Faktor alpha (TNF?) Inhibitoren, die zur Therapie von rheumatischen Erkrankungen genutzt werden, binden anscheinend zusätzlich an eine beträchtliche Anzahl weiterer Proteine, die nicht das ursprüngliche Zielmolekül (Target) einer Therapie sind. Diese sogenannten Off-Target Aktivitäten könnten einige der Nebenwirkungen erklären, die während der Behandlung mit diesen häufig genutzten Biotherapeutika auftreten. Zu diesem Ergebnis kommt eine jetzt im Journal für Analytical und Bioanalytical Chemistry veröffentlichte in vitro Studie.
Wissenschaftler der Universitäts-Kinderklinik in Düsseldorf, der Ruhr-Universität Bochum und der Protagen AG nutzen in dieser Studie Protein Biochips zur Analyse der spezifischen Bindungsaktivitäten von therapeutischen Antikörpern. Untersucht wurden drei Protein-Therapeutika die zur Behandlung bei Rheumatoider Arthritis und Juveniler Idiophatischer Arthritis zugelassen sind: Infliximab (Remicade®, Centocor) ein chimärer human-murin Antikörper, Adalimumab (Humira®, Abbott) ein rekombinanter humanisierter monoklonaler anti-TNF? Antikörper und Etanercept (Enbrel®, Amgen und Wyeth) das Fusionsprotein eines TNF? Rezeptors mit dem Fc Fragment eines humanen IgG1 Antikörpers.
Unter der Therapie mit Infliximab treten als Reaktion auf den murinen Anteil des Antikörpers ernsthafte Nebenwirkungen wie eine erhöhte Empfindlichkeit, Fieber, Juckreiz, Brustschmerzen und Atembeschwerden auf. Die beiden anderen Medikamente, Adalimumab und Etanercept, zeigen als Nebenwirkungen ein erhöhtes Risiko an schweren Infektionen zu erkranken und andere Komplikationen, die aus therapiebasierten Autoimmunreaktionen resultieren.
Die Wissenschaftler haben UNIchip® AV-400 Protein Biochips der Protagen AG mit diesen TNF? Inhibitoren inkubiert, um deren Spezifität zu überprüfen. Auf jedem Protein Biochip wurden Verdünnungsreihen von nativen TNF?-Proteinen und eine zufällige Auswahl von 384 rekombinanten humanen Proteinen aufgebracht. Obwohl die Konzentration der zu analysierenden Wirkstoffe so gewählt wurde, dass sie in vitro die gleiche Bindungsaffinität an TNF? zeigten, konnten gravierende Unterschiede in der Spezifität beobachtet werden.
Infliximab stellte sich als Antikörper mit höchster Spezifität heraus, hier konnte keine Off-Target Aktivität nachgewiesen werden. Etanercept und Adalimumab zeigten beide Off-Target Aktivitäten, wobei Etanercept 10 andere Proteine erkannte, mit Affinitäten größer als 20 Prozent der Bindungsaffinität für TNF?. Adalimumab erkannte 19 andere Proteine, wobei hier die Affinität mit 12-18 Prozent von der Bindungsaffinität für TNF? im Vergleich zu Etanercept niedriger liegt. Einige dieser Off-Target Proteine spielen bei der Entstehung von Ribosomen und in der Proteinbiosynthese eine Rolle.
Laut den Autoren sind TNF? Inhibitoren effiziente und klinisch erprobte Medikamente zur Therapie von rheumatischen Erkrankungen. Gleichzeitig können jedoch im Verlauf der Therapie schwerwiegende Nebenwirkungen auftreten. Auch wenn bisher noch kein direkter Beweis für einen Zusammenhang zwischen den in vitro beobachteten Off-Target Aktivitäten und einer konkreten pathologischen Auswirkung erbracht wurde, schließen die Autoren eine enge Verknüpfung nicht aus.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass der Einsatz von Protein Biochips wie die UNIchip® Familie von Protagen in der Entwicklung von Antikörpern sehr hilfreich ist. Die Wissenschaftler können somit die Spezifität ihrer therapeutischen Kandidaten überprüfen. Die Kandidaten mit den geringsten Off-Target Aktivitäten können dann auf die nächste Entwicklungsstufe gehoben werden, da mit hoher Wahrscheinlichkeit weniger Nebenwirkungen zu erwarten sind. Die in dieser Studie gezeigte hohe Qualität und Aussagekraft einer quantitativen Analyse der Off-Target Aktivitäten mittels Protein Biochips, könnte dazu führen, dass in Zukunft die Erhebung solcher Daten für die Zulassung von therapeutischen Antikörpern von den regulatorischen Behörden gefordert wird.
