Wie funktioniert die Herstellung eines Antikörpers?

Antikörper können auf verschiedene Arten gewonnen werden. Im Folgenden werde ich Dir 4 von ihnen vorstellen.

Die Gewinnung von polyklonalen Antikörpern

Im Prozess der Immunisierung wird einem Tier zunächst das Protein gespritzt, gegen das die Antikörper gerichtet sein sollen. Hier wird also das Immunsystem des Tiers dafür genutzt, um die Antiköper zu generieren. In der Forschung werden dafür meist Mäuse, Ratten oder Kaninchen verwendet. Teilweise können aber auch Ziege, Schafe oder Pferde für diesen Prozess verwendet werden. Besonders exotisch ist die Verwendung von Kamelen, wobei diesen eine besondere Eigenschaft aufweisen: diese kameliden Antikörper bestehen nur aus zwei schweren Ketten und haben daher keine leichten Ketten.

Ist dieser Teil der Herstellung erfolgreich geschafft, kann dem Tier Blut entnommen werden. Ein Teil des Bluts ist das Serum. In diesem Serum befinden sich auch die gebildeten Antikörper. Dabei ist allerdings wichtig festzuhalten, dass es sich um polyklonale Antikörper handelt.  Dies bedeutet, dass unterschiedliche Zellklone für ihre Produktion verantwortlich sind. Dadurch unterscheiden sich die Epitope, die auf dem Antigen gebunden werden.

Die Gewinnung von monoklonalen Antikörpern

Der Beginn bei der Produktion monoklonaler Antikörper ist gleich mit dem der polyklonalen Antikörper, auch in diesem Fall werden Tiere mit dem gewünschten Antigen immunisiert. Im nächsten Schritt werden dann allerdings die Antikörperproduzierenden Plasmazellen aus der Milz oder den Lymphknoten entnommen. Da Plasmazellen nicht mehr in der Lage sind sich zu teilen haben sich Wissenschaftler einen Trick ausgedacht: die Plasmazelle wird mit einer Tumorzelle verschmolzen. Eine sogenannte Hybridoma-Zelle entsteht. Diese besitzt die Fähigkeit genau einen (mono = einzeln) spezifischen Antiköper herzustellen. Dieser monoklonale Antikörper weist außerdem ein ganz bestimmtes Paratop auf, dass nur ein einziges Epitop auf der Oberfläche des Antigens erkennt. Mittels Zellkultur kann dann eine ganze Kolonie an Hybridoma-Zellen generiert werden, die alle auf eine Hybridoma-Zelle zurückgehen. Deshalb sind alle dieser nachfolgenden Zellen Klone der Ursprungszelle.

Die Herstellung von rekombinanten Antikörpern

Sobald die Sequenzen, die für die variablen Regionen der schweren (H-Ketten) und leichten Ketten (L-Ketten) des Antikörpers codieren bekannt sind, kann die Herstellung des Antikörpers auch in Bakterien (Escherichia coli), Hefen, eukaryotischen Zellen oder auch in transgenen Pflanzen (PLAKs) stattfinden. Hierfür werden die entsprechenden Gene (Antikörpergene, Immunoglobulin-Gene) entnommen und mit der Hilfe eines künstlichen Bindeglieds, der Einzelkettenfragmentvariable (single-chain fragments variable = scFv), verbunden und anschließend exprimiert. Vorteile diese Systems ist die Eliminierung eines Versuchstiers in der Herstellung, da diese Prozess vollkommen in vitro stattfinden kann..

Die Gewinnung von IgY-Antikörper von Hühnern

Auch die Extraktion von IgY-Antikörper aus dem Eidotter von Hühnereiern wird inzwischen erfolgreich genutzt, um Antikörper herzustellen.

Referenzen

https://flexikon.doccheck.com/de/Antik%C3%B6rper

https://www.netdoktor.at/laborwerte/antikoerper-8459

https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/antikoerper/4112

https://www.chemie.de/lexikon/Antik%C3%B6rper.html#Pharmakologie

https://flexikon.doccheck.com/de/Murin

https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/modellorganismen/43448

https://www.uni-potsdam.de/de/ibb-immuntechnologie/forschung/kamelideantikoerper.html

https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/rekombinante-antikoerper/56157

https://www.pexels.com/de-de/foto/anderung-biotechnologie-chemie-chemisch-207585/

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