Protein-Biochips zur Erkennung von Antikörpern im Blut

Mit einem mit Proteinen bestückten Biochip ist es Forschern des Proteom Centers der Ruhr-Universität Bochum um Prof. Dr. Helmut E. Meyer und Dr. Angelika Lüking gelungen, gezielt Antikörper der Autoimmunkrankheit Alopecia areata (kreisrunder Haarausfall) im Blutserum von Patienten zu detektieren. Die Antikörper docken nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an die Proteine an und können dann mittels Fluoreszenz sichtbar gemacht werden. Zukünftig könnten Biochips zur parallelen Diagnostik unterschiedlicher Krankheiten eingesetzt werden und helfen, im Vorfeld herauszufinden, welches Medikament bei einem bestimmten Patienten wirksam sein wird (personalisierte Medizin). Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Molecular & Cellular Proteomics.

Protein-Biochips wird für die Zukunft ein großes Potential in der parallelen Analyse von komplexen Proben in der Forschung und im Bereich Diagnostik vorhergesagt. Die Chips, etwa so groß wie ein Mikroskop-Objektträger, sind mit Proteinen bestückt, an die bestimmte Antikörper andocken und sich dann sichtbar machen lassen. "Das Verfahren bietet sich besonders für die Untersuchung von Antigen-Antikörper-Bindungen im Bereich der Autoimmunerkrankungen an, da diese Krankheiten durch die Bildung von krankheitspezifischen Autoantikörpern charakterisiert sind", erklärt Dr. Angelika Lüking. "Mittels der Identifizierung der korrespondierenden Autoantigene lässt sich ein krankheitspezifisches Autoantikörperprofil messen."

Forscher des Medizinischen Proteom Centers der Ruhr Universität haben gemeinsam mit Wissenschaftlern des Max-Planck-Institutes für Molekulare Genetik und der Charité Berlin eine Strategie zur Identifizierung potentieller Autoantigene entwickelt. Als Modellkrankheit untersuchten sie Alopecia areata, eine oft chronisch verlaufende Autoimmunerkrankung, die zu kreisrundem Haarausfall führt. Mit Hilfe großer sog. Expressionsbibliotheken humaner Proteine, die das Max Planck Institut zur Verfügung stellte, untersuchten sie das Autoantikörperprofil von Alopecia areata-Patienten gegenüber ungefähr 37.000 rekombinanten humanen Proteinen. Die so identifizierten Autoantigene verwendeten sie anschließend für die Herstellung eines krankheits-assoziierten Biochips zur Diagnostik von Alopecia areata.

"Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Protein-Biochip-Technologie sowohl das Potential zur Identifizierung und Evaluierung neuer Autoantigene, sowie zur Diagnostik basierend auf bereits charakteriserten Autoantigenen von Autoimmunerkrankungen hat", folgert Dr. Lüking. Für die Zukunft sind Biochips denkbar, die verschiedene Antikörper detektieren und so bei der Diagnostik unterschiedlicher Krankheiten helfen. Zudem könnte man aus den mittels Biochip ermittelten Antikörperprofilen Rückschlüsse ziehen, welches Medikament bei einem bestimmten Patienten wirksam sein wird.

Quelle: idw / Universität Bochum