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Viele wissenschaftliche Disziplinen leisten einen Beitrag zur Biotechnologie

Molekular-Biologie Mikrobiologie Biochemie Genetik

Verfahrens-technik

Zell-Biologie

Arzneimittel Impfstoffe Diagnostika

Biotechnologie

Grace ES. Biotechnology Unzipped. Promises and Realities. 2nd edition. 2006.

2

Wirksubstanz

Definition des Stoffwechselweges1-3

proteinbasierte zielgerichtete Therapie

Identifikation eines Ziel-Proteins1-3

Zielgerichteter Wirkmechanismus

1. Avidor Y, et al. South Med J 2003; 96: 1174–1186; 2. Avidor Y, et al. Urology 2002; 59: 643–651;3. Bleicher KH, et al. Nature Rev Drug Discov 2003; 2: 369–378

Die biotechnologische Medikamentenentwicklung

3

Aspirin(180.2 Da1)

Ibuprofen(206.3 Da1)

Paclitaxel(853.9 Da1)

Insulin(~5808 Da2)

Filgrastim(20,000 Da3)

Etanercept(150,000 Da4)

Traditionelle Arzneimittel

Biopharmazeutika

Biopharmazeutika sind große, komplexe Moleküle mit spezifischen Zielstrukturen

1. Verfügbar auf: http://chemfinder.cambridgesoft.com. Zugriff am 10. August 2007.2. Verfügbar auf: http://www.scbt.com/datasheet-360248.html3. Filgrastim scientific discussion (Homepage EMA)4. Etanercept scientific discussion (Homepage EMA)

Entwicklung therapeutischer Antikörper4

Murin

100% Mäuseprotein

Beispiel:Orthoclon OKT®32

(Muromonab-CD3)

Humanisiert

5%–10% Mäuseprotein

Beispiel:Herceptin®

(Trastuzumab)

Vollhuman

100% Humanes Protein

Denosumab1

Chimär

Beispiel:ReoPro® 3,4

(Abciximab)

34% Mäuseprotein

Orthoclone OKT®3: registriertes Warenzeichen von Johnson & Johnson; ReoPro®: registriertes Warenzeichen von Eli Lilly and Company; Herceptin® : registriertes Warenzeichen von Genentech, Inc.1. Bekker PJ, et al. J Bone Miner Res. 2004;19:1059-1066; 2. Lonberg N. Nat Biotechnol. 2005;23:1117-1125;3. Weiner LM. J Immunother . 2006;29:1-9;4. Yang X-D, et al. Crit Rev Oncol Hematol. 2001;38:17-23.

5

Herstellung vollhumaner monoklonaler Antikörper in transgenen Mäusen

Mouse antibody genes inactivated Human antibody

genes introduced

YYang XD, et al. Crit Rev Oncol Hematol. 2001;38:17-23.

Deletion der murinenImmunglobulin-Gene

Gentransfer humanerImmunglobulin-Gene

6

Transgenic Mouse Production of fully human antibodies

Immunisierung gegen das gewünschte Antigen

Produktion des gewünschten Antikörpers über Hybridomzellen

Herstellung vollhumaner monoklonaler Antikörper in transgenen Mäusen

YYang XD, et al. Crit Rev Oncol Hematol. 2001;38:17-23.

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Produktion von Biopharmazeutika

Extraktion, Aufreinigung, Verdünnung

Anzucht der Zellen in Bioreaktoren

Expression des gewünschten Proteins

Insertion eines Gens in einen DNA-Vektor

Transfer in eine Wirtszelle

Kleinberg M, et al. Am J Health-Syst Pharm. 2004;61:695-708.

8

Nomenklatur Monoklonaler Antikörper (mAb)

Präfix Zielorgan bzw. Krankheit Quelle Suffix

varies -o(s)- bone -u- human -mab-vi(r)- viral -o- mouse-ba(c)- bacterial -a- rat-li(m)- immune -e- Hamster-le(s)- infectious lesions -i- Primate-ci(r)- cardiovascular -xi- Chimeric-mu(l)- musculoskeletal -zu- Humanized-ki(n)- interleukins -axo- rat/murine hybrid-co(l)- colonic tumor ä-me(l)- melanoma-ma(r)- mammary tumor-go(t)- testicular tumor-go(v)- ovarian tumor-pr(o)- prostate tumor-tu(m)- miscellaneous tumor-ne(r)- nervous system-tox(a)- toxin as target-fu(ng)- fungal

Beispiel:

den / os / u / mab

Target:

boneSource:Human

Suffix: Monoclonal

antibody

Prefix: Variable

Available at: www.ama-assn.org/ama/pub/category/13280.html. Accessed August 10, 2007.

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DMB-DEU-AMG-927-2014-June-NP