Biotherapeutika

• Entwicklung neuer Therapieansaetze

• besseres Verstaendnis der menschlichen Evolution

• Ak

  • Rituximab (Non-Hodkins-Lymphom)

  • Orthocolone OKT3 (Transplantation) => verhindert Abstossungsreaktion

  • Herceptin (Brustkrebs)

  • Avastin (Darmkrebs)

• Hormone, Enzyme

  • Insulin (DM)

  • EPO (Anaemie)

  • Wachstumshormone (Kleinwuechsigkeit)

  • Gewebeplasminogenaktivator (erzinfarkt und Schlaganfaelle) => TPA (Tissueplasmin Activator)

• Cytokine

  • Interferone (alpha, beta, gamma)

    • Krebs, Allergien, Asthma, Arthritis, andere Infektionen

  • Interleukine

    • Krebs, AIDS, strahlen- / chemikalieninduzierte Knochenschwaeche

• Impfstoffe

  • Grippe, HPV, Hepatits, Malaria, AIDS

==> produziert mit GVO

• Genetisch hergestellte Arzneimittel fue die Therapie

  • v.a. Rekombinante Proteinpharmazeutika (Hormone, Enzyme, Ak, Impfstoffe)

• Moegliche Immunreaktionen => Tierisches Gewebe

• limitiertes Ausgangsmaterial, ethische Probleme => menschliches Gewebe

• Entnahme muss innerhalb kuerzerster Zeiterfolgen => Organe, Gewebe

• Proteine kommen nur in sehr geringen Konz. Vor => menschliche Koerperfluessigkeiten

• Kulturen von natuerlich vorkommender Zellen produzieren nur wenig der gewuenschten Proteinen und ft nur in kleinen Konz.

• Bakterien (E.coli)

  • kurze Verdoppelungszeit

  • einfache Medien

  • Produktvol. Begerenzt aufgrund schlechten Scaleup-Faehigkeit

  • nicht fuer alle Produkte geeignet => schlechtere Erfolgswhs.

• Hefen (S. Cerevisiae, P. Pastoris)

  • kurze Verdoppelungszeit

  • einfache Medien

  • Produktvol. Begerenzt aufgrund schlechten Scaleup-Faehigkeit

  • nicht fuer alle Produkte geeignet => schlechtere Erfolgswhs.

• Insektenzellen (S. Frugiperda Klon 9)

  • laengere Verdoppelungszeit

  • komplexere Medien

  • Produktvol. Begerenzt aufgrund schlechten Scaleup-Faehigkeit

• Saeugerzellen (CHO)

  • Stammzellen aus KM und Fettgewebe

  • empfindlich gegen Scherkraefte

  • Produktvol. Begerenzt aufgrund schlechten Scaleup-Faehigkeit

• Pflanzenzellen (N. Tabacum, D. Carota)

  • Akzeptanz bei Bevoelkerung hoeher

  • guenstige Kulturmedien

• transgene Pflanzen und Tiere ( N. Tabacum, Tracy)

  • koennen nicht invitro produziert werden => viele aeussere Einflussfaktoren (Wetter, Infektionstraeger usw) => auf Qualitaet kann weniger Einfluss genommen werden

==> gewisse Proteine koennen nich in allen Zellen gezuechtet werden, z.B. nur in transgenen Pflanzenzellen

• Glycoprotein

• Stimuliert Ec-Bildung => besserer )2-Transport im Koerper

• bei schweren Nierenschaeden => chronische Anaemie, Chemotherapie, Knochemmarktransplantation, HIV

• Upstream

  • Medienherstellung und Sterilfiltration

  • Inokulumanzucht

  • Massenvermehrung in Kleinfermentern (Ruehreaktoren)

  • Fermentation

    • Fed batch

• Downstream und Konfektionierung

  • Ternnung Biokatalysator und Kulturbruehe (Filter)

  • Chromatographische Reinigung (Reinprodukt EPO)

  • chemische, biochemische und immunologische Charakterisierung

  • Herstellung Injektionsloesung

• Antigene Stoffe mit der Faehigkeit, eine spezifische, aktive Immunantwort gegen das infizierende Ag oder das von ihm gebildete Toxin oder Ag zu induzieren

• aktiv

  • Patient wird Ag injiziert

  • keine sofortige Immunitaet

  • bis zur Ausbildung von Ak koennen mehrere Tage vergehen

  • Bsp: Grippeimpfung

• passiv

  • Patient werden Ak verabreicht

  • sofortiger Infektionsschutz

• Impfstoffe gegen bakterielle Infektionen

• Impfstoffe gegen virale Infektionen

• Virus-like-Particle-Impfstoffe

• nicht infektioes, da sie keine Nukleinsaeuren von Viren enthalten
• sehr wirksam

• laengerer Impfschutz

• staerkerer Impfschutz

• PO: Saeuger-, Insekten-, und Pflanzenzellen, Hefen

• attenuierte Impfstoffe

• inaktivierte Impfstoffe (Totimpfstoffe)

• Subunit-Impfstoffe

• Rekombinante Impfstoffe

• Abgeschwaechte Impfstoffe

  • enthalten stark abgeschwaechte, aber noch lebende Viren oder Bakterien

  • starke Immunantwort

  • immer Restrisiko, dass Inaktivierung nicht ausreicht => Krankheitsausbruch

  • Impfstoffe: MMR-Vakzin (Masern, Mumps, Roeteln), Windpocken

• Inaktivierte, komplette Erreger

• schwaechere Immunantwort als attenuierte Impfstoffe => mehrmalige Verabreichung notwendig

• Inaktivierung erfolgt durch chemische Behandlung (Formalin, Paraformaldehyd) oder physikalisch (Hitze, Bestrahlung)

• Impfstoffe: Cholera, Typhus, Polio

• Enthalten nur Teile von Krankheitserregern, wie definierte Proteine oder komplexe Lipide aus der Huelle des Erregers

• haben sich aus attenuierte und inaktivierte Impfstoffen entwickelt

• Impfstoffe: Hepatitis B

• Erreger-DNA, welche fuer Ag kodiert wird in eine harmlose Zelle (z.B. Hefezelle) eingebaut. Zelle exprimiert dieses Ag, jedoch nicht infektioes

• Vorteil: Virus in normalem Wirt (i.d.R. Saeugerzellen) vermehrungsfaehig ohne Schaden fuer den Wirt

• Produkt fuer den gesunden Patienten => keine Nebenwirkungen

• Massenprodukt => billig, stabil (Lagerung) und einfach zu verabreichen

• jedes Jahr andere Viren => flexible Produktion

• Pandemie => grosse Mengen in kuerzester Zeit

• Traditionell: Lebend-Influenzaviren in Huehnereiern injiziert

• Nachteil

  • Arbeit- und Zeitintensiv

  • Produktion Abhaengig von der Verfuegbarkeit von Huenereiern (1 Ei = 1 Impfdosis)

  • Allgergiegefahr von Eiweiss

• Vorteil

  • guenstige Produktion

• Saeugerzelllinien

  • Hundenierenzellen

  • Produktion in BR

  • Vorteil

    • Zellen koennen ueber lange Zeit im Stickstoff gelagert werden

    • Wirtsorganismus steht jederzeit zur Verfuegung

    • verkuerzte Produktionszeit

  • Nachteil

    • teurer

• Kultivierung in Insektenzellen in Verbindung mit genetisch veraenderten BEVS (Baculovirus Expression Vector System)

  • Vorteile

    • einfachere Kultivierung als Saeugerzellen

    • liefern schneller Produkt als Saeugerzellen

  • Nachteil **