Authors:	Deuker, Mareike
Advisor:	Landfester, Katharina
Title:	Interaction of anti-PEG antibodies with PEG and their presence in the protein corona
Online publication date:	11-Sep-2023
Year of first publication:	2023
Language:	english
Abstract:	Die Nanomedizin ist ein Forschungsgebiet, das in den letzten Jahrzehnten zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. Insbesondere Nanocarrier (NC) sind ein vielversprechender Ansatz für die effiziente und gezielte Verabreichung von Wirkstoffen. Eine große Herausforderung ist die ausreichende Blut-Zirkulationszeit der NC. Sobald die NC in den Blutkreislauf gelangen, reichern sich Proteine auf der Oberfläche an und bilden eine sogenannte Proteinkorona, die das weitere Schicksal der NC bestimmt. Der derzeitige Goldstandard zur Verringerung unspezifischer Proteinadsorption und zur Verlängerung der Zirkulationszeit ist die Anbringung von Poly(ethylenglykol) (PEG). Das Polymer sorgt für einen sogenannten „Stealth“-Effekt, so dass der NC vom Immunsystem weniger erkannt wird und besser im Körper zirkulieren kann. Allerdings wurden in den letzten Jahren Antikörper identifiziert, die spezifisch gegen PEG gerichtet sind. Eine zunehmende Prävalenz dieser anti-PEG-Antikörper wurde beschrieben und ihr Vorhandensein mit einer verminderten Wirksamkeit und teilweise schweren allergischen Reaktionen auf PEGylierte Therapeutika in Verbindung gebracht. Trotzdem wurde das Vorhandensein von anti-PEG-Antikörpern in der Proteinkorona und deren Auswirkung auf die zelluläre Aufnahme von PEGylierten NC noch nicht untersucht. Daher wurden die bereits existierenden anti-PEG-Antikörper bei gesunden Personen, ihre Anreicherung in der Proteinkorona von PEGylierten NC und ihre Auswirkungen auf das zelluläre Aufnahmeverhalten untersucht. Zunächst wurde die Verteilung der Antikörper in der deutschen Bevölkerung ermittelt, wobei eine hohe Prävalenz in allen Altersgruppen festgestellt wurde. Anschließend wurde das Bindungsverhalten der Anti-PEG-Antikörper bestimmt. Die Analyse ergab eine starke und spezifische Bindung an langkettiges PEG, wobei die Bindungsstärke mit abnehmender Kettenlänge abnahm. Die Charakterisierung der Proteinkorona verschiedener NC-Systeme zeigte eine signifikante Anreicherung von Anti-PEG-Antikörpern auf der Oberfläche von PEGylierten NC. Schließlich wurde die Aufnahme von PEGylierten NC in Makrophagen untersucht. Mit steigender Anti-PEG-Antikörperkonzentration in der Proteinkorona nahm die zelluläre Aufnahme stetig zu. Folglich könnten die anti-PEG-Antikörper in der Proteinkorona den Stealth-Effekt von PEG abschwächen, was zu einer beschleunigten Ausscheidung im Blutkreislauf und unerwünschten Nebenwirkungen führt. Nach unseren Ergebnissen muss die Existenz von Anti-PEG-Antikörpern im Blut von Patienten bei der Entwicklung neuer Therapien auf der Basis von NC berücksichtigt werden.
DDC:	000 Allgemeines 000 Generalities 500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics 540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch. Sonderforschungsbereiche (SFB) Externe Einrichtungen
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-9495
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-openscience-476d5df4-6a78-4df4-999e-6e6b1ae76e662
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	CC BY
Information on rights of use:	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Extent:	XII, 94 Seiten ; Illustrationen, Diagramme
Appears in collections:	JGU-Publikationen