Thema:

Paperwelt

Selektive Hemmung von Th17-Zellen

Interleukin-(IL-)17-produzierende T-Helfer-Zellen (TH17) spielen eine wesentliche Rolle in der Pathogenese von Autoimmunkrankheiten wie der rheumatoiden Arthritis. Forscher des unlängst vom britischen Pharmakonzern GlaxoSmithKline übernommenen Heidelberger Proteomics-Spezialisten Cellzome haben Ende April ihre chemoproteomische Hochdurchsatzmethode KinobeadsTM eingesetzt, um ein Multiplexscreening der Wechselwirkungen einer Molekülbibliothek mit 16.000 Substanzen mit Protein- und Lipidkinasen in Zellextrakten durchzuführen.

Beim KinobeadsTM-Verfahren wird die kompetitive Bindung von Kinasen an Wirkstoffe oder eine Festphasenmatrix massenspektrometrisch quantifiziert. Mit dem Verfahren konnten die Wissenschaftler jetzt mit CZC24832 den ersten selektiven Inhibitor des Enzyms Phosphoinositid-3-Kinase γ (PI3Kγ) identifizieren. Die Modellverbindung war effektiv in in vitro- und in vivo-Entzündungsmodellen. Weitere Untersuchungen ergaben, dass CZC24832 an der Regulation der TH17-Differenzierung durch PI3Kγ beteiligt ist und dass die selektive Hemmung der Phosphoinositid-3-Kinase γ eine Behandlungsmöglichkeit bei Entzündungs- und Autoimmunkrankheiten darstellt.

A selective inhibitor reveals PI3Kγ dependence of TH17 cell differentiation, Nature Chemical Biology 2012 April 29; 8:576–582

LABORWELT:

Was sind Ihre wichtigsten Ergebnisse?

Neubauer: 

In der Veröffentlichung haben wir den ersten selektiven Inhibitor von PI3Kγ (CZC24832) beschrieben, der anti-inflammatorische Wirkung in Tiermodellen zeigt. Damit wurde bestätigt, dass die Hemmung der Kinase-Aktivität von PI3Kγ eine valide Strategie zur therapeutischen Intervention bei Entzündungskrankheiten darstellt. Obwohl die Rolle von PI3Kγ im angeborenen Immunsystem relativ gut beschrieben ist (z.B. reguliert PI3Kγ die Migration von Immunzellen zum Entzündungsherd), konnte bisher noch nicht eindeutig gezeigt werden, dass PI3Kγ auch eine Rolle im adaptiven Immunsystem wahrnimmt. In einem zellbasierten Aktivitätsprofil von humanen Primärzellen unter proinflammatorischen Stimuli konnte die Selektivität von CZC24832 bestätigt und außerdem eine hemmende Wirkung der Ausschüttung von Interleukin 17A (IL-17A) gezeigt werden. Weiterführende Studien konnten diesen Effekt auf die Differenzierung von naiven T-Zellen zu TH17-Zellen zurückführen, die durch PI3Kγ reguliert wird. Die anti-inflammatorische Wirkung von PI3Kγ-Inhibitoren kann also durch die Modulierung von angeborenen und adaptiven Immunreaktionen herrühren.

LABORWELT:

Wie sind Sie methodisch vorgegangen?

Neubauer:

Wir haben unsere chemoproteomische KinobeadsTM-Methode im gesamten frühen Prozess der Wirkstoff-Forschung angewendet. Das heißt, vom Hochdurchsatz-Screening einer Substanzbibliothek bis hin zur Bestimmung der Potenz und Selektivität ausgewählter Moleküle in unterschiedlichen Spezies haben wir alle Messungen mit nativen Proteinen aus unseparierten Zellextrakten durchgeführt. Je nach Fragestellung benutzen wir quantitative massenspektrometrische oder Antikörper-basierte Detektion der Kinasen.

LABORWELT:

Welche Rolle spielte bei der Identifikation die Automation Ihrer KinobeadsTM-Technologie?

Neubauer: 

Die Automation war entscheidend, um den nötigen Durchsatz an Substanzen bewältigen zu können. Dazu haben wir neben der massenspektrometrischen Plattform die Detektion mit Antikörpern etabliert. Mit diesem Assay können wir jetzt etwa 10.000 Substanzen pro Tag bei einer Konzentration screenen, aber auch die Potenz aller neu synthetisierten Moleküle gegen sechs Kinasen gleichzeitig bestimmen. Somit beeinflussen sowohl die Potenz als auch die Selektivität direkt das Design neuer Substanzen in der Wirkstoffoptimierung.

LABORWELT:

Welcher direkte praktische Nutzen lässt sich aus Ihrer Arbeit ziehen?

Neubauer:

Die Veröffentlichung der Struktur und die Charakterisierung von CZC24832 als selektiver PI3Kγ-Inhibitor wird zur weiteren Validierung und Aufklärung der Funktion des Enzyms von Nutzen sein. Das erstmalige Aufzeigen der Regulierung der Differenzierung von TH17- Zellen durch PI3Kγ wird für Krankheitsbilder interessant sein, die stark durch IL-17 geprägt sind. 

LABORWELT:

Wie gehen Ihre Arbeiten nun weiter?

Neubauer:

Cellzome wurde kürzlich vom britischen Pharmakonzern GlaxoSmithKline übernommen, was uns die Möglichkeit gibt, unsere chemoproteomischen Technologien noch wesentlich breiter in der Wirkstoff-Forschung einzusetzen und neue Methoden für besondere Problemstellungen zu entwickeln. 

Kontakt: 

Gitte Neubauer, Gitte.Neubauer[at]cellzome.com

Mehr zum Spezial

Magazin zum Thema


Heft 2/2012

© 2007-2017 BIOCOM

http://www.laborwelt.de/spezialthemen/automation/selektive-hemmung-von-th17-zellen.html

Alle Themen

SpezialThemen

Produkt der Woche

Alle Produkte

Kalender

Alle Events

Partner-Events

Glasgow (UK)

DIA BioVenture Day

Istanbul (TR)

expomed eurasia