Establishment of a phage display platform for the isolation of plasmodium falciparum specific monoclonal antibodies

• Etablierung einer Phagen-Display-Plattform für die Isolierung von Plasmodium falciparum-spezifischen monoklonalen Antikörpern

Addai-Mensah, Otchere; Fischer, Rainer (Thesis advisor); Barth, Stefan (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2015)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2014

Kurzfassung

Malaria stellt auch heute noch in vielen Teilen der Welt eine der Hauptursachen für eine hohe Morbidität- und Mortalitätsrate dar. Trotz enormer Forschungsbemühungen, bleibt das Ziel ein effektives Vakzin zu finden schwer erreichbar. Die Antikörper-Generierungs Abteilung des Fraunhofer Future Foundation Projektes beschäftigt sich unter anderem mit der Isolierung humaner Antikörper von semi-immunen Individuen mittels Antikörper-Phagen-Display, die zur Kurzzeit-Prophylaxe oder Therapie dienen sollen. Humane Plasma-Proben wurden im ELISA auf ihre Reaktivität auf MSP1-19, MSP3, AMA1 und Plasmodium-Lysat getestet und die Reaktivitäten bewertet. Von diesen Proben gereinigtes IgG wurde in vitro auf direkte Invasionsinhibition getestet. Eine Antikörper-Fab-Bibliothek mit einer funktionellen Größe von 1,4 x 10^7 wurde von der cDNA der reaktivsten Proben durch "2-step-cloning" konstruiert und einer Phage Display Panning-Strategie unterzogen. Selektierte Antikörper wurden in Nicotiana benthamiana, mittels eines Protokolls für transiente Expression exprimiert und mittels Affinitätschromatographie gereinigt. Ein monoklonaler Fab-Antikörper der seletiv an AMA1 bindet wurde isoliert und so als Volllängen-Antikörper produziert. Die Funktionalität wurde durch Oberflächenplasmonresonanz, reduzierende/nicht-reduzierende SDS-PAGE, Western Blot, ELISA und GIA (Wachstumsinhibitions Assay) analysiert. Analyse der Plasma-Immunantworten zeigte eine signifikante Korrelation der Immunantworten gegen AMA1 und MSP3 mit Invasionsinhibition. Der rekombinante aus der Fab-Bibliothek isolierte Antikörper bindet spezifisch an AMA1 und inhibiert die Parasiteninvasion direkt. Die Resultate bestätigten die Anwendbarkeit der Antikörper-Phage Display- Methode für die Isolierung funktioneller rekombinanter humaner Antikörper. Eine Plattform für die Isolierung weiterer Antikörper gegen andere Malaria-Blutstadiums-Antigene wurde geschaffen.

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Molekulare Biotechnologie [162910]
• Fachgruppe Biologie [160000]
• [811001-1]