AcroPrep Proteinaufreinigungs-Platten erleichtern die Untersuchung einer innovativen Strategie für einen Impfstoff gegen Krebs

Viele laufende Versuche, Impfstoffe gegen Krebs zu entwickeln, waren in gewissem Maße enttäuschend ausfallen. Impfstoffe, die auf Oberflächenproteine der Tumorzellen ausgerichtet sind, unterliegen häufig einer Immuntoleranz, was die endgültige Wirksamkeit der Therapie verringert. Individuelle Krebstherapien sind wesentlich erfolgreicher geworden, aber man kann diese Behandlungen nicht universell anwenden.

In dieser Publikation ^[1] versuchten die Verfasser, eine wirksamere Strategie für Krebsimpfstoffe zu entwickeln, die auf Antigen-präsentierende dendritische Zellen (DCs) und invariante natürliche Killer-T-Zellen (iNKT-Zellen) ausgerichtet ist. Entzündungshemmende DCs sind besonders gut in der Lage, eine starke Anti-Tumor-Reaktion in CD8T Zellen zu fördern. INKT-Zellen fördern die Entwicklung proinflammatorischer DCs CD4 und damit CD8 indirekt auch die Aktivierung der T Zellen.   Die beiden Fusionsproteine, die die Gruppe entwickelt und getestet hat, basieren auf Proteinsequenzen, die von Mensch zu Mensch gleich sind, so dass beide möglicherweise die Grundlage für einen universell einsetzbaren Impfstoff gegen Krebs bilden könnten.

In der ersten Phase ihrer Studie nutzte die Forschergruppe das mit dem Immunsystem zusammenhängende Zelloberflächenmolekül, CD1d das als ihr Fusionsproteinpartner bekannt ist; CD1d es wird von mehreren Arten von Immunzellen, einschließlich iNKT-Zellen und allen DC-Untergruppen, exprimiert.  Die Verfasser entwarfen ein Fusionsprotein, das aus dem CD1d Molekül besteht, das mit einem anti–HER2 Protein fusioniert ist, HER2 einem Marker, der für seine Existenz auf der Oberfläche von Brustkrebszellen bekannt ist. Das Fusionsprotein wurde in Kombination mit einem therapeutischen Krebsimpfstoff verwendet, der in klinischen Studien bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt hat. In der zweiten Phase ihrer Studie untersuchte das Team ein alternatives Fusionsprotein, das in erster Linie auf eine spezielle Unterpopulation entzündungshemmender DCs ausgerichtet ist, die eine starke CD8 Aktivierung von T Zellen bewirken.

Bevor die neuen Fusionsproteine in einem entsprechenden Experiment an Mäusen getestet werden konnten, mussten die Wissenschaftler die Fusionsproteine zunächst reinigen, um jegliche Endotoxin-Kontamination zu entfernen. Endotoxine, die während der Probenvorbereitung aus Bakterienzellen freigesetzt werden, können Forschungsergebnisse beeinträchtigen, indem sie eine Immunreaktion auslösen. 

Die Verfasser verwendeten die Pall Accroprep™ Advance 96–Well Filterplatten mit Mustang® Q/S Ionenaustausch-Membran , um eine Proteinreinigung auf der Grundlage der Mustang Q-Anionenaustausch-Chromatographie vorzunehmen.

Die Mustang Q Anionenaustausch-Membran ist für hohe Fließgeschwindigkeiten und eine schnelle Reinigung ausgelegt und verfügt über eine hohe Bindungskapazität für Plasmid-DNA, virale Partikel und negativ geladene Proteine und Moleküle wie Endotoxine.

Die für diese Studie verwendeten AcroPrep 96–well Filterplatten sind ideal für die Proteinreinigung in kleinem Maßstab geeignet. Neben Platten, die mit der Anionenaustausch-Membran Mustang Q ausgestattet sind, liefert Pall diese Platten auch mit der Kationenaustausch-Membran Mustang S. Diese Platten können sowohl manuell als auch in einem automatischen System verwendet werden und sind mit 350 µL- und 1 mL-Vertiefungen erhältlich. Die nachstehenden Daten belegen die hohe Proteinbindungsfähigkeit dieser Membranen:

Jeder Schritt des Aufreinigungsprozesses muss optimiert werden, um den Ertrag und die Reinheit des Zielproteins zu maximieren. Lesen Sie unsere Anwendungsnotiz: Effiziente Aufreinigung von Proteinen im Multi-Well-Verfahren . Für weitere Informationen über die Verwendung von Filterplatten zur Optimierung der Proteinaufreinigung und Protokolle, die eine typische Strategie zur Aufreinigung für jede der Mustang-Membranen beschreiben.

Nach der Reinigung des Proteins untersuchten die Autoren die antitumorale Wirkung der beiden neuen Fusionsproteine in Mäusen mit transplantierten menschlichen HER2 Tumorzellen. Beide Fusionsprotein-Strategien förderten eine starke Reaktion der CD8 T Zellen, die mit einer Rückbildung des Tumors und einer Verzögerung des Tumorwachstums einherging. Das CD1d Fusionsprotein löste zudem eine starke Aktivierung der iNKT-Zellen aus. Auf der Grundlage dieser Resultate planen die Autoren, ihre Forschungen über diese vielversprechende neue Strategie zur Krebsbekämpfung fortzusetzen.

Erfahren Sie mehr darüber, wie  AcroPrep Advance-Filtrationsprodukte eine Reihe von biomedizinischen Forschungsanwendungen fördern.

Literatur:

1. Corgnac S., et al. Die rekombinanten Fusionsproteine für die gezielte Ausrichtung dendritischer Zelluntergruppen in therapeutischen Impfstoffen gegen Krebs. Methoden in der Enzymologie. 632: 521–543. 2020.