Analytik therapeutisch wirksamer Proteine

In den vergangenen Jahren haben sich insbesondere im Bereich der antineoplastischen Wirkstoffe neue Substanzen etabliert, die sich deutlich von den bisherigen „kleinen Molekülen“ unterscheiden und in der passiven, spezifischen Krebsimmuntherapie eingesetzt werden. Es handelt sich hierbei um therapeutisch wirksame monoklonale Antikörper (mAk bzw. mAbs = monoclonar antibodies), d. h. um gentechnisch veränderte Immunglobuline der Klasse G, die in der Lage sind, Krebszellen zu entdecken. Im Gegensatz zu den Zytostatika, die nur aus wenigen Atomen bestehen und ein geringes Molekulargewicht von i. d. R. < 1.000 Da aufweisen, sind mAk sehr komplex. Das Molekulargewicht kann bis zu 150 kDa betragen. Während die Analyse von Zytostatika aus Arbeitsschutz- und Qualitätskontrollgründen bereits gelebte Praxis ist, werden Biopharmazeutika nicht erfasst. Ein Grund hierfür ist, dass das Gefährdungspotential der Biopharmazeutika kontrovers diskutiert wird. Zum einen wird angeführt, dass Moleküle ab einem Molekulargewicht > 500 Da nicht über Penetration der Haut aufgenommen werden können. Hierdurch sinkt das Risiko der Aufnahme intakter, bioverfügbarer Proteine. Auch der gastrointestinale Pfad ist eher unwahrscheinlich. Der verbleibende Eintrittspfad kann allein über Inhalation erfolgen. Zum anderen herrscht Uneinigkeit über die Bioverfügbarkeit nach Inhalation. In dieser Diskussion bleibt das Risiko einer Sensibilisierung und damit der Gefahr des Erwerbs einer Allergie weitestgehend unberücksichtigt. Es bleibt festzuhalten, dass eine abschließende Beurteilung des von Biopharmazeutika ausgehenden Risikos für Mitarbeiter im Bereich des Gesundheitswesens und der biotechnologischen Produktion aufgrund der bisherigen Datenlage und fehlender Messmethoden nicht möglich ist.

Des Weiteren werden reproduktionstoxische Eigenschaften beschrieben, die neben der sensibilisierenden Wirkung aus Arbeitsschutzgründen beim Umgang mit mAk zu beachten sind. Genau diese Lücke möchte das IUTA im Rahmen des Aufbaus der FutureLab-NRW-Plattform sowie weiterer begleitender FuE-Maßnahmen schließen. Die ersten Vorarbeiten wurden bereits geleistet und sind in einem aktuellen Fachbeitrag publiziert worden  [1]. Schwerpunkt hierbei war die Entwicklung einer Methode zur Quantifizierung ausgewählter monoklonaler Antikörper auf Peptidebene. Es konnten einzelne Peptidsequenzen ermittelt werden, die sich zur Entwicklung einer Quantifizierungsmethode eignen. Das IUTA plant diese Arbeiten fortzuführen, um ein Verfahren zur Analyse der Arbeitsplatzexposition gegenüber therapeutischen Antikörpern primär im Bereich des Gesundheitswesens zu entwickeln.

[1] L.M.H. Reinders et al. Anal Bioanal Chem. 2018, 410(11):2829-2836.

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