Neue Tools und Technologien für die Herstellung von komplexen biologischen Präparaten
In den letzten Jahren wurden Forschung und Entwicklung im Gesundheitswesen durch Schwierigkeiten bei der Bereitstellung der zunehmend komplexen biologischen Proben in analysierbarer oder wirkstofffähiger Form behindert. Die von COMPLEXINC (New Technologies and Production Tools for Complex Protein Biologics) entwickelten Toolkits bieten allerdings eine Lösung für dieses Problem: sie bieten eine Hochdurchsatzmontage für komplexe biologische Präparate und Stoffwechselwege in eukaryotischen Expressionssystemen, so dass Mikro- bis groß angelegte Produktion von qualitativ hochwertigen Proteinproben für die Wirkstoffforschung und Bio-Therapeutika möglich werden. "Kurz nach ihrer Entwicklung bewiesen diese Toolkits ihren Wert für die Erschließung von Proteinbaugruppen, die bisher nicht zugänglich waren, darunter hochwertige komplexe Ziele wie Influenza-Polymerasen. Die Plattformen von COMPLEXINC wurden verbreitet und weltweit in vielen Labors eingeführt, was zu vielen einflussreichen Publikationen führte. Darüber hinaus stellten sie den KMU-Partnern im Konsortium zahlreiche Biologika der nächsten Generation zur Verfügung gestellt und verschafften ihnen einen Wettbewerbsvorteil", sagt Prof. Dr. Imre Berger, Leitender Forscher beim Wellcome Trust und Koordinator des Projekts. Die Toolkits umfassen innovative Methoden für den Zusammenbau von HT DNA der nächsten Generation für die automatisierte Bildung von Multigen- Expressionskonstrukten, ein überlegenes synthetisches virales Genom, gentechnisch veränderte Tier- und Hefezelllinien mit einzigartigen Fähigkeiten in Bezug auf Proteinreifung und -modifikation sowie neuartige Methoden für Bioverfahrenstechnik und integrierte Qualitätskontrolle. Diese sollen dazu beitragen, aktuelle und zukünftige Anforderungen in akademischer und industrieller Forschung und Entwicklung und schließlich bei der Wirkstoffforschung und bei neuen Therapien gegen menschliche Krankheiten zu erfüllen. Eines der ersten Ergebnisse, das mit der MultiBac-Technologie von COMPLEXINC – ein fortschrittliches "Baculovirus-Expressionsvektor-System" (BEVS) speziell für die Produktion von Proteinkomplexen – erzielt wurde, umfasst die Entdeckung der Architektur von Influenza-C-Polymerase, die vor kurzem in Nature vorgestellt wurde. Rekombinante Influenza-C-Polymerase wurde kristallisiert und eines der Projektteams an der Universität von Oxford bestimmte seine Struktur durch Röntgenbeugungsmethoden. Die Kristallstruktur offenbart eine neue Konformation, welche die Influenza-Polymerase im app-Zustand annimmt, und ergänzt frühere Kristallstrukturanalysen von Influenza A- und B-Polymerasen, die in Gegenwart von viralen RNA-Substraten bestimmt wurden. Geneva Biotech: ein neuer Benchmark "Die von COMPLEXINC entwickelten Tools der nächsten Generation werden bereits kommerziell validiert, nicht nur von den Partner-KMU, sondern auch in einer Reihe von Pharma-Unternehmen, unter anderem von den 10 weltweit führenden Unternehmen. Die Anwendungen umfassen HCS, SBDD, Multigen-Lieferung, Vaccinologie, Immun-Therapie, alternative Gerüste und monoklonale Antikörper und viele mehr", betont Dr. Berger. Ein High-Tech-KMU wurde als Spin-off gegründet, um die COMPLEXINC-Technologien zu vermarkten, für Dr. Berger einer der wichtigsten Erfolge des Projekts. Geneva Biotech war ein COMPLEXINC-Spin-Off mit einer exklusiven Lizenz für das vom EMBL gehaltene geistige Eigentum des Projekts. Geneva Biotech verkauft Toolkits, Reagenzien und Lizenzen für die im Rahmen von COMPLEXINC geschaffenen Fertigungstechnologien. Darüber hinaus verfügt es über ein hauseigenes Programm für die Wirkstoffentdeckung, basierend auf den Technologie-Plattformen des Projekts im Bereich von Typ-2-Diabetes." Das neu gegründete KMU hat bereits Lizenzen mit zahlreichen Biotech- und Pharma-Unternehmen unterzeichnet, unter anderem mit den weltweiten Top-Ten. Diese Verträge ergänzen die Kooperationsvereinbarungen, die die akademischen Partner von COMPLEXINC mit einigen der führenden Pharma-Riesen in Europa unterzeichnet haben, in denen es um Co-Entwicklung und Auftragsforschung geht. Geneva Biotech hat bereits Lizenzen mit zahlreichen Biotech- und Pharma-Unternehmen unterzeichnet, unter anderem mit den weltweiten Top-Ten. Kooperationsvereinbarungen wurden von den akademischen Partnern von COMPLEXINC mit einigen der führenden Pharma-Riesen in Europa unterzeichnet. In diesen geht es um Co-Entwicklung und Auftragsforschung."Gerade prüfen wir die Gründung von zwei weiteren Start-ups für die Nutzung der einzigartigen COMPLEXINC-Ergebnisse", verrät Dr. Berger. COMPLEXINC solle maßgebliche Implikationen für die Verfügbarkeit von anspruchsvollen Proteinen und Proteinkomplexen – auch mit menschlichem Ursprung – haben, deren maßgeschneiderten Eigenschaften speziell auf im Handel erhältliche Anwendungen ausgerichtet sind.
Schlüsselbegriffe
Werkzeuge für die Proteinproduktion, komplexe biologische Präparate, Stoffwechselwege
