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Mit „TUB-TAG“ können Proteine effizienter funktionalisiert werden – Daraus könnte ein Start-up erwachsen

30.09.2016 / Spezialisierte Proteine, die bestimmte chemische Strukturen erkennen und an diese binden, sind für zahlreiche Anwendungen in den Lebenswissenschaften unverzichtbar. Die gezielte Veränderung solcher Proteine spielt etwa für neuartige Therapieformen bei Krebserkrankungen eine wesentliche Rolle. Ein Team um Prof. Christian Hackenberger vom Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie und Prof. Heinrich Leonhardt vom Biozentrum der Universität München hat eine neue Technologie entwickelt, mit der Proteine einfacher und effizienter als bisher therapeutisch einsetzbar gemacht werden können. Dafür nutzten die Wissenschaftler erstmals das Enzym Tubulin-Tyrosin-Ligase (TTL) und dessen natürliche Erkennungssequenz „Tub-tag“.

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Mit dabei beim EIT Health Launch Lab im Juli 2016: Gründerteam Dominik Schumacher (links) und Dr. Jonas Helma. (Foto: Thomas Koopman/YES!Delft) Foto: : eithealth.eu

„Es ist uns gelungen, diese Erkennungssequenz aus dem natürlichen Kontext zu isolieren und in andere Proteine wie z.B. Antikörper zu integrieren, um sie für das Enzym TTL ansteuerbar zu machen“, so Dominik Schumacher, einer der Erstautoren dieser Ergebnisse. Erstmalig wurde dies anhand von kleinen stabilen Antikörperderivaten, Nanobodies, gezeigt, die im Labor von Prof. Leonhardt seit längerem erfolgreich entwickelt und eingesetzt werden. Da Nanobodies, die mit Tub-tag ausgestattet sind, vom Enzym TTL als Ziel erkannt werden, kann das Enzym auch eingesetzt werden, um synthetische Tyrosin-Derivate an die Nanobodies anzuhängen. Diese fungieren als chemische Adapter. In einem nächsten Schritt lassen sich beliebige Moleküle mit jeweils gewünschten Eigenschaften an das Adaptermolekül anfügen.

Anwendung in der Krebstherapie
Neben vielen möglichen Anwendungen dieser Technik ist vor allem der Einsatz in der Krebstherapie vielversprechend. Diese Anwendung soll Basis einer Ausgründung der Beteiligten werden. „Wir wollen mit unserer Tub-tag-Technologie insbesondere ‚Antibody drug conjugates‘ herstellen. Das ist eine Kombination aus klassischer Chemotherapie mit zielgerichteten Proteinen, genauer, Antikörpern. Man versucht, die Nebenwirkungen einer Chemotherapie zu reduzieren, indem man den hoch toxischen Wirkstoff fest mit einem Antikörper verknüpft. Dieser liefert den Wirkstoff dann gezielt an der Krebszelle ab“, erklärt Dominik Schumacher. „Das Verknüpfen von Wirkstoff und Antikörper ist sehr komplex, und unsere Technologie ermöglicht dies wesentlich effizienter, als es bisher möglich ist.“ Mittels Tub-tag kann der Wirkstoff nicht nur exakt an den Zielort gebracht werden, sondern auch erstmals in größerer Menge, da mehr Wirkstoff moleküle an einen Antikörper geheftet werden können. Hierdurch wird die Krebstherapie deutlich effizienter, und die Erfolgsaussichten für den Patienten werden entscheidend erhöht.

Ausgründung "Tubulis Technologies"
Gemeinsam mit dem Molekularbiologen Dr. Jonas Helma, ebenfalls Erstautor der Ergebnisse, bereitet Dominik Schumacher die Ausgründung intensiv vor. Im Juli erfolgte der Antrag auf Gründungsförderung im Rahmen des „EXIST-Forschungstransfers“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Mit dieser Unterstützung will das Team die technische Machbarkeit der Produktidee nachweisen und das Unternehmen „Tubulis Technologies“ gründen.
Die künftigen Gründer wurden außerdem neben neun anderen Start-Ups aus ganz Europa ausgewählt, am EIT Health Launch Lab 2016* teilzunehmen. Das achtwöchige Intensivprogramm unterstützt die vielversprechendsten Firmengründer aus den Bereichen Biotechnologie, Medizintechnik und eHealth bei der Entwicklung und Validierung ihrer Geschäftsidee in den wesentlichen Märkten Europas. „Im Rahmen des EIT Health Launch Lab sind wir in kürzester Zeit mit potenziellen Kunden in verschiedenen europäischen Ländern in Kontakt gekommen – das war eine großartige Chance, ein Gefühl für den Markt zu bekommen“, so Schumacher.

Text: Christine Minkewitz

* EIT Europen Institute of Innovation & Technology

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