Entwicklung neuartiger, rekombinanter Strategien zur Thrombolyse und Antikoagulation basierend auf konformations-spezifischen "Single-chain" Antikörpern, die gegen das Thrombozytenintegrin GPIIb/IIIa (alpha IIb beta drei) gerichtet sind
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Kardiovaskuläre Krankheiten sind die häufigste Todesursache in industrialisierten Gesellschaften. Fortschreitende Gefäßverkalkungen rufen Durchblutungsstörungen und Gefäßverschlüsse hervor, die dann zu Organinfarkten, wie zum Beispiel Herzinfarkt und Schlaganfall, führen. Das beschriebene Projekt hatte die Entwicklung und Charakterisierung neuartiger, rekombinanter Substanzen, die eine Thrombusentstehung verhindern oder einen bereits vorhandenen Thrombus auflösen können, zum Ziel. Durch die Fusion verschiedener antikoagulativ und fibrinolytisch wirksamer Substanzen in einem einzigen Molekül mit Hilfe molekularbiologischer Methoden wurde eine hochspezifische Anreicherung am Blutgerinnsel und damit eine niedrige systemische Belastung mit geringen Nebenwirkungen und hoher Effektivität erreicht. Außerdem wurde eine völlig neue Strategie der GPIIb/llla Blockade untersucht. Es wurde versucht therapeutisch nutzbare „Single-chain" Antikörper herzustellen, die den GPIIb/llla Rezeptor in einem niedrig affinen Zustand blockieren. In diesem Teil des Projektes war es nicht möglich geeignete Blocker herzustellen. Es ließen sich zwar bestimme Antikörper aus den Selektionsversuchen anreichern, jedoch zeigte keiner der Klone den gewünschten Blockadeeffekt. Die hergestellten Fusionsproteine setzen sich aus folgenden Teilen zusammen: Einem „Single-chain" Antikörper, der durch aktivations-spezifische Inhibition des Fibrinogenrezeptors GPIIb/llla die Thrombozytenaggregation hemmt und gleichzeitig zur Anreicherung (Targeting) von Antikoagulantien und Fibrinolytika am Thrombus führt. An diesen „Single-chain" Antikörper wurde das im Menschen vorkommende Fibrinolytikum Urokinase und zusätzlich potente Antikoagulantien (TAP und Hirudin), die aus der Zecke und dem Blutegel stammen, gekoppelt. Die Fusion des aktivations-spezifischen GPIIb/llla Blockers, des Fibrinolytikums Urokinase und der hoch potenten Antikoagulantien in einem Moleküle führte zu einer hoch effizienten Antikoagulation bei geringem Blutungsrisiko, welches deutlich unter der kombinierten Gabe der einzelnen Substanzen lag.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2006). Conformation-specific blockade of the integrin GPIIb/IIIa: a novel antiplatelet strategy that selectively targets activated platelets. Circulation Research 99, 25-33
Schwarz M, Meade G, Stoll P, Ylanne J, Bassler N, Chen YC, Hagemeyer CE, Ahrens I, Moran N, Kenny D, Fitzgerald D, Bode C, Peter K
- (2007). A mechanistic model for paradoxical platelet activation by ligand-mimetic αIIβ3 (GPIIb/IIIa) antagonists. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 27, 9-15
Bassler N, Loeffler C, Mangin P, Yuan Y, Schwarz M, Hagemeyer CE, Eisenhardt SU, Ahrens I, Bode C, Jackson SP, Peter K
- (2007). Helping antibodies. Targeted antithrombotic and fibrinolytic therapy. Hamostaseologie 27, 360-362
Schwarz M, Hagemeyer CE, Peter K
- (2007). Single-chain antibodies as new antithrombotic drugs. Seminars in Thrombosis and Hemostasis 33, 185-195
Hagemeyer CE, Schwarz M, Peter K
- (2007). Targeting ligand-induced binding sites on GPIIb/IIIa via single-chain antibody allows effective anticoagulation without bleeding time prolongation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 27, 1206-1212
Stoll P, Bassler N, Hagemeyer CE, Eisenhardt SU, Schmidt R, Chen YC, Schmidt R, Schwarz M, Ahrens I, Katagiri Y, Pannen B, Bode C, Peter K
- (2008). A magnetic resonance imaging contrast agent targeted towards activated platelets allows in vivo detection of thrombosis and monitoring of thrombolysis. Circulation 118, 258-267
von zur Muhlen C, von Elverfeldt D, Moeller JA, Choudhury RP, Paul D, Hagemeyer CE, Becker A, Neudorfer I, Bassler N, Schwarz M, Bode C, Peter K
