Antikörper 3D Struktur

Antivirale Antikörper-Omics

Antikörper sind Schlüsselkomponenten des adaptiven Immunsystems und entscheidend für die Abwehr von Infektionskrankheiten. Ziel unserer Forschung ist ein besseres Verständnis der Mechanismen der Antikörper-vermittelten Schutzwirkung und dieses zur Entwicklung neuartiger und effektiverer Impfstoff- und Behandlungsstrategien für Infektionskrankheiten zu nutzen. Die Nachwuchsgruppe hat ihren Sitz am TWINCORE in Hannover.

Prof. Dr. Yannic Bartsch

Leitung

Prof. Dr. Yannic Bartsch
Forschungsgruppenleiter

Unsere Forschung

Wenn eine Person mit einem Krankheitserreger infiziert wird, beginnen B-Zellen, enorme Mengen an Antikörpern mit einer einzigartigen Spezifität gegen den Erreger auszuschütten. Die variable Fab-Region des Antikörpermoleküls vermittelt die Antigenbindung und kann so das Eindringen in die entsprechende Wirtszelle „neutralisieren“.

Die Fähigkeit des Immunsystems, schnell und effektiv auf den eindringenden Erreger zu reagieren, hängt neben Neutralisation und Bindung auch von der Fähigkeit der Antikörper ab, weitere Immunmechanismen wie Phagozytose, Zytotoxizität und die Freisetzung von pro-/anti-inflammatorischen Mediatoren über Fc:Fc-Rezeptor-Interaktion auf angeborenen Immunzellen zu induzieren. Diese Fc-vermittelten Mechanismen hängen von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Expressionsmuster von aktivierenden und hemmenden Fc-Rezeptoren auf Effektorzellen, der Subklassen- und Isotypenverteilung sowie der Zugänglichkeit des Fc-Teils und posttranslationaler Fc-Modifikationen (z.B. Glykosylierung) der antigen-spezifischen Immunkomplexe.

Die translationalen Projekte in der Forschungsgruppe zielen darauf ab, unser Wissen über die Rolle der Antikörper-Effektorfunktionen bei Infektionskrankheiten zu erweitern, die zugrundeliegenden Mechanismen der Fc:Fc-Rezeptor-Interaktionen zu charakterisieren und neue Ansätze zur Verbesserung antikörperbasierter Therapien zu identifizieren.

Schützende antivirale Immunität – die Natur als Beispiel

Neue Daten deuten auf die entscheidende Rolle von spezifischen Antikörper-Effektorprofilen bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten hin. Dabei können bestimmte Merkmale, die für bestimmte Erreger schützend sind, in anderen Zusammenhängen wirkungslos oder sogar nachteilig sein. Für das Verständnis schützender Immunantworten wird es entscheidend sein, erregerspezifische Antikörper in humanen Kohorten zu untersuchen und genauestens zu charakterisieren. In diesem Projekt nutzen wir einen systematischen immunbiologischen Ansatz, um schützende Antikörperantworten in verschiedenen Gruppen und Modellen (z.B. nach Infektion oder Impfung) zu charakterisieren. Wir untersuchen eine Reihe von biophysikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Subklassen- und Isotypenverteilung, die Fc-Rezeptor-Bindung sowie angeborene Effektorfunktionen wie Phagozytose und Zytotoxizität, um spezifische Merkmale einer schützenden Immunität zu identifizieren.

Nutzung der Antikörper-Fc-Effektorfunktion als therapeutisches Target

Monoklonale Antikörper sind hochwirksame therapeutische Moleküle. Sie haben die Behandlung von Krebs und entzündlichen Erkrankungen revolutioniert. Auch bei Infektionskrankheiten gibt es zunehmend Erfolge, therapeutische Antikörper gegen Viren zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Die meisten, wenn nicht alle, anti-viralen monoklonalen Antikörper wurden aufgrund ihrer Fähigkeit, Pathogene zu neutralisieren und zu blockieren, ausgewählt.

In unserem aktuellen Forschungsprojekt wollen wir noch einen Schritt weitergehen und bestehende monoklonale Antikörpertherapien durch die Optimierung ihrer Fc-Effektorfunktionen verbessern. Indem wir die Bedeutung der Fc-Effektorfunktionen nutzen, wollen wir neuartige Therapieansätze aufzeigen, die noch wirksamer bei der Behandlung von Infektionskrankheiten sind.