Interferone sind Proteine, die einen wichtigen Bestandteil unserer natürlichen Abwehrsysteme darstellen. Diese Proteine zeigen auch eine bemerkenswerte antivirale Aktivität. Das rekombinante humane Interferon α2b (rhIFNα2b) wurde 1986 von der US Food and Drug Administration zugelassen. Seitdem wird es als antivirales Mittel zur Behandlung von Hepatitis B und Hepatitis C eingesetzt Problem: Der Nachweis von rhIFNα2b ist langwierig und zeitaufwändig.
Vor diesem Hintergrund haben Forscher aus China kürzlich in einer neuen Studie eine neuartige Methode zum schnellen und effizienten Nachweis von rhIFNα2b entwickelt. Dieses Papier wurde am 8. Juli 2021 online gestellt und im veröffentlicht Zeitschrift für pharmazeutische Analyse am 30. April 2022.
Um ihr neues Verfahren zu entwickeln, immobilisierten sie einen neuartigen Nanokörper auf einem Papierstreifen. Der bei dieser Methode verwendete Nanobody stammte ursprünglich von einem Alpaka – einer Art des südamerikanischen Kameliden-Säugetiers. Anschließend wurde es im Forschungslabor mithilfe rekombinanter DNA-Technologie erzeugt – einer Technik, mit der DNA-Fragmente subkloniert werden, um große Mengen an synthetischen Proteinen zu erhalten. Dies wird normalerweise durch Bakterien oder andere prokaryotische Zellen erreicht. Ein Nanobody ist ein funktionelles Fragment eines größeren Antikörpers. Da der immobilisierte neuartige Nanobody rhIFNα2b fest und mit hoher Spezifität bindet, wurde er für einen schnellen und narrensicheren Nachweis von rhIFNα2b verwendet.
Laut Dr. Junzhi Wang: „Aufgrund der Vorteile von Nanobodies in Bezug auf Reagenzienkonservierung, Produktion und Kosten hat der Lateral-Flow-Immunchromatographie-Assay unter Verwendung von Nanobodies ein hohes Potenzial, herkömmliche Antikörper-basierte Ligandenbindungsassays für einen schnellen Identifizierungstest von zu ersetzen rekombinante Proteintherapeutika.“
Das Forschungsteam charakterisierte die Bindung für die I22-rhIFNα2b-Wechselwirkung, dh die Bindung zwischen Nanobody 122 und rhIFNα2b, unter Verwendung einer Octet-Plattform. Die erhaltenen Daten zeigten eindeutig eine feste Bindung. Die Bindungsspezifität wurde weiter unter Verwendung von Western-Blotting validiert, einer Technik, die zum Nachweis von Proteinen unter Verwendung von proteinspezifischen Antikörpern verwendet wird.
„Die derzeit in China erhältlichen rhIFNα2b-Produkte umfassen Injektionen, Injektionspulver, Gele und Pasten. Die Immunchromatographiestreifen können nur zur Bewertung von Flüssigkeiten oder Produkten in Pulverform verwendet werden, die aufgelöst und auf die Streifen aufgetragen werden können. Dies liegt daran, dass das Produkt benötigt wird durch Kapillarwirkung entlang des Streifens zu diffundieren, Gele und Pasten erfüllen diese Anforderung nicht“, erklärt Dr. Wang.
Interessanterweise hat der entwickelte rhIFNa2b-Nachweisassay eine Nachweisgrenze von 1 µg/ml, was niedriger ist als die bestehenden Grenzen. Dies macht es zu einer empfindlicheren laborbasierten Technik zur schnellen Identifizierung von rhIFNα2b. Ein weiterer großer Vorteil ist die Verwendung von Nanobodies für den Proteinnachweis. Denn Nanobodies lassen sich auf wirtschaftliche Weise durch das Ernten kostengünstiger Bakterienzellen gewinnen. Darüber hinaus können mit routinemäßig verwendeten Labortechniken relativ einfach große Mengen an Nanokörpern erhalten werden.
Dr. Wang sagt: „Die Operationszeit der rhIFNα2b-Identifizierung wurde mit unserem Test von zwei Tagen auf wenige Minuten verkürzt. Er kann daher die Anforderungen für einen schnellen Nachweis dieser Familie rekombinanter Proteinprodukte auf dem Markt erfüllen und eine gute Leistung erbringen Grundlage für die Effizienzsteigerung der Marktfälschungserkennung dar. Künftig könnte die Schnellerkennung ganzheitlich erfolgen.“
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die neu entwickelte Methode den Weg für einen reibungsloseren, schnelleren und genaueren Nachweis rekombinanter oder künstlich erzeugter Proteine ebnen könnte, was eine frühzeitige Diagnose und Behandlung von Hepatitis ermöglicht.
Xi Qin et al, Entwicklung eines neuartigen nanokörperbasierten immunchromatographischen Lateral-Flow-Streifentests zum schnellen Nachweis von rekombinantem humanem Interferon α2b, Zeitschrift für pharmazeutische Analyse (2021). DOI: 10.1016/j.jpha.2021.07.003
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