Entwicklung von Radionuklid gekoppelten Mikroprotein-basierten Leitstrukturen gegen definierte Zielstrukturen mittels evolutivem Protein Design

Entwicklung von Radionuklid gekoppelten Mikroprotein-basierten Leitstrukturen gegen definierte Zielstrukturen mittels evolutivem Protein Design

Die molekulare Bildgebung mit Radionukliden erlaubt die nicht-invasive bildliche Darstellung von Krankheitsprozessen in vivo auf molekularer Ebene. Der Zerfall von radioaktiven Isotopen kann hierbei mit verschiedenen hoch-sensitiven Verfahren (z.B. Szintigraphie, Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder single photon emission computed tomography (SPECT)) sichtbar gemacht werden.

Für die Krebsdiagnostik können z.B. Radiotracer eingesetzt werden, die den erhöhten Stoffwechsel des Tumors anzeigen. Zudem werden Radiopharmaka entwickelt, bei denen die Radionuklide über Chelatoren an sogenannte targeting Komponenten gekoppelt sind. Diese binden dann selektiv an hoch exprimierte Zielstrukturen auf den Tumorzellen und ermöglichen so eine ortsgerichtete therapeutische Wirkung.

Cystin-Knoten-Mikroproteine (Microbodies™/Knottins) stellen eine innovative Klasse solcher targeting Komponenten dar. Die etwa 3-5 kDa großen artifiziellen Bindeproteine sind sowohl rekombinant als auch chemisch herstellbar und daher gut für die zielgerichtete Konjugation mit Radionukliden geeignet. Aufgrund der geringen Größe und der stabilen Cystin-Knoten Struktur weisen sie zudem günstige Eigenschaften für eine klinische Entwicklung von Radiopharmaka auf.

Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung von Mikroprotein-basierten Radionuklid-Konjugaten für die Adressierung Krebs-spezifischer Zielstrukturen. Im Rahmen des Projekts sollen neue Mikroproteine mittels evolutivem und rationalem Protein Design identifiziert und an verschiedene Radionuklide gekoppelt werden. Neben ersten Leitstrukturen soll mittelfristig aus diesem Projekt eine funktionelle Plattform nach Industriestandard aufgebaut werden, die arzneimitteltaugliche Leitstrukturentwicklung erlaubt. Langfristig können hieraus Radiopharmaka für die nicht-invasive Diagnostik (in vivo Imaging) bzw. die Therapie von Tumorerkrankungen entwickelt werden.

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