(v.l.n.r.) Dr. rer. nat. Martin Pöhlchen, Prof. Dr. rer. nat. Arne Skerra, Dr. rer. nat. Steffen Schlehuber
Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. Arne Skerra (Sprecher)
Dr. rer. nat. Dipl.-Chem. Martin Pöhlchen
Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. Steffen Schlehuber
Technische Universität, München
PIERIS Proteolab AG, Freising-Weihenstephan
Antikörper sind eine Allzweckwaffe der Mediziner - deren Anwendung jedoch beschränkt und deren Herstellung aufwendig ist.
Gibt es bessere Alternativen?
Arne Skerra, Martin Pöhlchen und Steffen Schlehuber haben eine solche Alternative zu den herkömmlichen Antikörpern aufgespürt - indem sie eine völlig neue Art von Proteinen erzeugten. Arne Skerra ist Ordinarius am Lehrstuhl für Biologische Chemie der Technischen Universität München und Mitgründer der die PIERIS Proteolab AG in Freising-Weihenstephan. Martin Pöhlchen leitet dieses Start-up-Unternehmen als Vorstandsvorsitzender, Steffen Schlehuber ist dort als CSO tätig.
Die herkömmlichen Werkzeuge: Kompliziert und sperrig
Antikörper - Eiweißstoffe des Immunsystems - gelten bisher als universelle biochemische Werkzeuge, mit denen sich molekulare oder zelluläre Strukturen erkennen, binden und markieren lassen. Das Manko: Antikörper haben eine komplizierte Molekülstruktur. Sie bestehen aus vier Eiweißketten und können auch aufgrund ihrer sperrigen Dimensionen Zwischenräume zwischen Zellen kaum durchdringen. Das beschränkt die medizinische Anwendung von Antikörpern, die überdies recht aufwendig herzustellen sind.
Dem Team um Skerra ist es gelungen, das Wirkprinzip der Antikörper auf ein anderes Proteinstrukturgerüst zu übertragen. Ausgehend von den Lipocalinen, einer bisher wenig beachteten Familie von Biomolekülen, schufen sie durch Protein-Design eine neue Art von Proteinen. Diese als ANTICALINE bezeichneten Wirkstoffe bieten erstmals eine Alternative zu den Antikörpern und eröffnen viel versprechende Einsatzmöglichkeiten in Forschung, Medizin und Biotechnologie.
Die neuen Proteine: einfach, klein und vielseitig
ANTICALINE sind einfacher aufgebaut und wesentlich kleiner als Antikörper. Ihre Produktion erfolgt mithilfe von leicht zu züchtenden Mikroorganismen. Der unkomplizierte Aufbau der ANTICALINE erlaubt auch ihre Kopplung mit anderen Proteinen. So kann man sie mit Enzym-Eigenschaften ausstatten oder zu einer bestimmten Verweildauer im Körper veranlassen. Die ANTICALINE bieten dieselben Anwendungsmöglichkeiten wie die Antikörper. So kann man mit ihnen Giftstoffe neutralisieren und ihre Ausscheidung aus dem Körper fördern. Bestimmte Zelltypen, etwa im Immunsystem, lassen sich mit ihrer Hilfe aktiveren oder deaktivieren.
Als biotechnologische Innovation werden die neuartigen Proteine durch PIERIS Proteolab vermarktet. Als Haupteinsatzgebiet gilt die Therapie von Herz-Kreislauf- und Tumor-Erkrankungen. Eine besondere Wirkung erwarten die Forscher von der Fähigkeit der ANTICALINE, die Oberflächenstruktur von Krebszellen zu erkennen und gezielt Zellgifte an den Tumor zu leiten. Die Entwicklung marktreifer Medikamente ist geplant.
Das Vorschlagsrecht zum Deutschen Zukunftspreis obliegt den führenden deutschen Einrichtungen aus Wissenschaft und Wirtschaft sowie Stiftungen.
Das Projekt „ANTICALIN®e - Biopharmazeutische Wirkstoffe durch Protein-Design“ wurde vom Deutschen Verband Technisch-Wissenschaftlicher Vereine vorgeschlagen