Eine neuartige, auf Baculoviren basierte Display Methode für die Herstellung von monoklonalen Antikörpern (BacDimAb)

• Antragstellerin: Dr. Maren Schubert
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517704262

Monoklonale Antikörper gehören zu den wichtigsten Medikamenten weltweit und sind unersetzlich als wertvolle Werkzeuge in der Forschung. Aktuell ist Phagen Display die erfolgreichste Technik um monoklonale Antikörper zu generieren. Doch während Phagen Display tatsächlich gut geeignet ist hoch affine Antikörper zu selektieren, deckt das Verfahren keine weiteren wichtigen Faktoren wie Produzierbarkeit oder Entwickelbarkeit ab. Hierzu wäre eine Selektionsmethode mehr geeignet, die von Anfang an ein Display im finalen Format und dem späteren Produktionssystem ermöglicht. Konsequenterweise wäre ein Display auf Säugetierzellen optimal, was aber bisher in Hinblick auf die Größe der möglichen Bibliothek und des zeitlichen Aufwands nicht vergleichbar mit Phagen Display ist. Unser Ziel ist die Entwicklung eines neuen Baculovirus basiertem Display, welcher nicht die Nachteile von Phagen oder Säugetierzellen Display hat, aber ihre Vorteile in einer Selektions Pipeline vereint. Ein Baculovirus System ist optimal geeignet zur Selektion von Antikörpern, da die Infektion mit mehr als einem Baculovirus je Zelle durch biologische Mechanismen restriktiert ist, was die nötige Kopplung von Phäno- und Genotyp ermöglicht. Gleichzeitig können Baculovirus Bibliotheken mit großer Vielfalt in einem vertretbaren Zeitrahmen hergestellt werden. Hierzu beruhten vorherige Ansätzen auf die seltene homologe Rekombination für die Generierung der Bacmide, was zu einer nicht überzeugenden Methode führte. Im Kontrast dazu wollen wir das Transposon basierte Bac-to-Bac System nutzen um effizienter rekombinante Bacmid Bibliotheken zu generieren. Diese in E.coli hergestellte, hohe Diversität wird durch eine optimierte, hoch effiziente Transfektion der großen Bacmide (~120 kbp) in Sf21 Zellen während der Umwandelung in Baculovirus beibehalten. Sf21 Zellen produzieren dann die entsprechende Baculovirus Bibliothek, welche über einen langen Zeitraum mithilfe von Kryoschutzmittel gelagert werden kann und der Startpunkt für den Panning Prozess ist. Für das Panning können in den ersten Runden Sf21 Zellen eingesetzt werden, da sie parallel die angereicherte Baculovirus Bibliothek produzieren, was die Methode vereinfacht. In der finalen Panning Runde ist jedoch die Verwendung von Expi293F Zellen favorisiert, was möglich ist, da Baculoviren Säugetierzellen infizieren können. Abschließend werden wir die von uns entwickelte Methode bewerten und direkt mit unserer validierten Phage Display Plattform vergleichen. Insgesamt soll der hier von uns vorgestellte Baculovirus basierte Display ein Screening der Antikörper im endgültigen Format (IgG) von einer >1010 großen Bibliothek mit mindestens einer Selektionsrunde im finalen Produktionssystem (Säugetierzellen) in ~1-2 Wochen erlauben.Insgesamt wird der angedachte Baculovirus basierte Display einen großen positiven Einfluss auf zukünftige Medikamenten Entwicklungen haben, da er die Entwicklung von therapeutischen Antikörpern verbessert und beschleunigt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Stefan Dübel; Professor Dr. Michael Hust