Forschung

Osteoporose: Antikörper kristallisiert

Die Knochenkrankheit Osteoporose lässt sich womöglich behandeln, indem man das Protein Sclerostin hemmt. Neue Erkenntnisse aus der Universität Würzburg könnten der Forschung auf diesem Gebiet weitere Impulse geben.

Modell eines Sclerostin-Fragments (grün) gebunden an den Antikörper AbD09097...
Modell eines Sclerostin-Fragments (grün) gebunden an den Antikörper AbD09097 (schwere und leichte Kette in cyan und rot, Oberflächendarstellung in grau).
Quelle: Thomas Müller

Die Osteoporose trifft vor allem Frauen im vorgerückten Alter: Die Knochenstruktur wird geschwächt und das Risiko für Brüche steigt. Betroffene sollten auf richtige Ernährung und ausreichend Bewegung achten; bei hohem Bruchrisiko bekommen sie zusätzlich Medikamente verschrieben.

Bei der Suche nach verbesserten Arzneimitteln setzt die Forschung unter anderem auf das Protein Sclerostin, das im Knochenstoffwechsel eine Rolle spielt. Hemmt man seine Funktion, wird der Knochenabbau unterdrückt. Erste klinische Studien mit einem Sclerostin-hemmenden Antikörper der Firmen Amgen und UCB zeigten eine Zunahme der Knochenmasse bei Osteoporose-Patienten. Aktuell laufen weiterführende Studien unter anderem in Würzburg, München und Dresden.

Antikörper erstmals kristallisiert

Verena Boschert, Postdoc im Team des Strukturbiologen Professor Thomas Müller am Julius-von-Sachs-Institut der Universität Würzburg, befasst sich ebenfalls mit dem Protein Sclerostin. In einem von der Europäischen Union und der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt war es eines der Ziele, gemeinsam mit den Projektpartnern neue Antikörper zu erzeugen, die sich gegen Sclerostin richten.

Dabei haben die Wissenschaftler jetzt erstmals einen gegen Sclerostin wirksamen Antikörper in kristalliner Form dargestellt und seine Wirkungsweise genauer analysiert. Die Ergebnisse sind im Fachblatt Open Biology veröffentlicht. „Sie könnten das Design neuer, hochwirksamer Antikörper gegen Sclerostin vorwärts bringen”, so Boschert.

Kooperation mit zwei Unternehmen

Die Würzburger Forscher kooperieren bei diesen Arbeiten mit der Industrie. Mit der Firma AbD Serotec, die ihre deutsche Niederlassung in Puchheim hat, wurden zuerst rund zehn Antikörper entwickelt, die vielversprechend schienen. In Zellkulturen zeigte sich dann, dass genau einer davon (AbD09097) gegen Sclerostin wirksam ist.

Gemeinsam mit der Firma Pepscan (Lelystad / Niederlande) und dem Leibniz-Institut für molekulare Pharmakologie in Berlin wurden außerdem ein sogenanntes Epitop-Mapping und NMR-Studien durchgeführt. Diese Analysenmethoden brachten zutage, an welcher Stelle genau sich der Antikörper an Sclerostin heftet.

Die nächsten Forschungsschritte

„Bislang haben wir nur den Antikörper kristallisiert und untersucht“, sagt Boschert. Als nächstes ist nun geplant, den Antikörper gemeinsam mit dem Abschnitt von Sclerostin zu kristallisieren, an den er bindet. Auf diese Weise sollten sich noch detailliertere Informationen über die Art und Weise der Bindung gewinnen lassen.


Literatur:
The sclerostin-neutralizing antibody AbD09097 recognizes an epitope adjacent to sclerostin's binding site for the Wnt co-receptor LRP6. V. Boschert, C. Frisch, J. W. Back, K. van Pee, S. E. Weidauer, E.-M. Muth, P. Schmieder, M. Beerbaum, A. Knappik, P. Timmerman, T. D. Mueller. Open Biology 2016 6 160120; DOI: 10.1098/rsob.160120. Published 24 August 2016

Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg

21.09.2016

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