Anti-Protamin/Heparin-Antikörper: Untersuchungen zur Pathogenese und präklinische Entwicklung prophylaktischer Maßnahmen, zur Vermeidung von Komplikationen bei immunisierten Patienten

• Antragsteller: Professor Dr. Tamam Bakchoul
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253407448

Heparin (Hep) ist das Standard Antikoagulanz bei kardiochirurgischen Patienten, die mit Hilfe der Herzlungenmaschine (HLM) operiert werden. Protamin (PRT) wird für die Neutralisierung der Hep-Wirkung am Ende der Operation eingesetzt. Wir haben kürzlich gezeigt, dass Patienten nach der Operation an der HLM Antikörper (AK) gegen PRT/Hep Komplexe bilden. Einige Patienten wiesen bereits zum Zeitpunkt der Operation anti-PRT/Hep AK auf. Bei diesen Patienten traten postoperative Thrombozytopenien und arterielle Verschlüsse häufiger auf, als bei nicht-immunisierten Patienten. Ferner konnten wir zeigen, dass anti-PRT/Hep AK zur Aktivierung der Thrombozyten durch Vernetzung der FcgIIa-Rezeptoren auf der Thrombozytenoberfläche führen, wenn PRT, Hep und AK im Blut vorhanden sind. In dem vorgelegten Projekt soll:1) die Relevanz von anti-PRT/Hep AK mit Hilfe einer bereits abgeschlossenen, zweiten klinischen Studie geprüft werden,2) die Pathophysiologie der verlängerten PRT-induzierten Thrombozytopenie untersucht werden,3) potentielle Ansätzen zur Vermeidung unerwünschter Wirkungen bei Patienten mit anti-PRT/Hep AK getestet werden. Um die beobachtete Korrelation zwischen dem Antikörperstatus und dem Vorkommen von postoperativen Komplikationen zu überprüfen, werden 1,000 Patienten einer abgeschlossenen multicenter-Studie untersucht. Anschließend sollen die Mechanismen geklärt werden, auf Grund derer anti-PRT/Hep AK zu einer ausgeprägten postoperativen Thrombozytopenie führen. Zurzeit ist unklar, warum die PRT-induzierte Thrombozytopenie für mehrere Tage andauert, obwohl die Halbwertzeit des Antigens (PRT) nur ca. 5 min beträgt. Eine mögliche Erklärung dafür könnte die dauerhafte Bindung von PRT an die zirkulierenden Thrombozyten sein. Diese Hypothese soll mittels Durchflusszytometrie und Immunoblot untersucht werden.Wir haben kürzlich gezeigt, dass desulfatiertes Heparin (ODSH) die Bildung von antigenen Protein/Hep Komplexen hemmt. Im vorgelegten Projekt wird untersucht: a) ob ODSH in der Lage ist, die Hep-induzierte Konformationsänderungen des PRT zu hemmen, b) ob die Bindung der anti-PRT/Hep AK und die nachfolgende Thrombozytenaktivierung dadurch inhibiert wird, und c) mittels eines NOD/SCID Mausmodells, ob der in vivo anti-PRT/Hep AK-vermittelte Thrombozyten-Abbau durch die Gabe von ODSH verhindert werden kann.Ein weiteres potentielles Vorgehen, um anti-PRT/Hep AK-induzierte Komplikationen zu vermeiden, könnte die Anwendung von niedermolekularen PRT (NM-PRT) sein. NM-PRT hat dieselbe Hep-neutralisierende Wirkung wie PRT. Untersuchungen zu Hep-induzierten Konformationsänderungen mit NM-PRT stehen aus. Es ist könnte jedoch sein, dass ein Molekül mit reduzierter Aminosäuresequenz das antigene Epitop nach Hep Bindung nicht exprimiert. Wir wollen verschiedene Varianten von NM-PRT auf ihre Hep-neutralisierende Wirkung, Bindung von anti-PRT/Hep AK an NM-PRT/Hep Komplexe und die davon abhängige Thrombozytenaktivierung und Thrombozytopenie untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen