Herstellung und Charakterisierung monoklonaler Antikörper gegen humanes Interleukin-3

URN to cite this document:: urn:nbn:de:bvb:355-epub-300739
DOI to cite this document:: 10.5283/epub.30073

Scharl, Sophia Anna Katharina

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Date of publication of this fulltext: 08 May 2015 13:43

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Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	8 May 2015
Referee:	Prof. Dr. Matthias Mack
Date of exam:	21 May 2014
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Innere Medizin II
Keywords:	Antikörper, Interleukin-3, rheumatoide Arthritis
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	30073

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Abstract (German)

Abstract (German)

Interleukin-3 ist ein hämatopoetisch und immunmodulatorisch wirkendes Zytokin. In der Kollagen-induzierten Arthritis (CIA), dem Mausmodell der Rheumatoiden Arthritis, hatte die Blockade von Interleukin-3 einen entzündungshemmenden Effekt auf die Frühphase der Erkrankung. Im Rahmen dieser Dissertation wurden neun monoklonale Antikörper gegen humanes Interleukin-3 durch Fusion muriner Milzzellen mit der Myelomzelllinie X63Ag8 hergestellt und diese sowie fünf weitere in der Arbeitsgruppe hergestellte Antikörper charakterisiert. Idealerweise sollten die entstandenen Antikörper den Isotyp IgG aufweisen, gegen ein lineares Epitop gerichtet sein und die biologischen Eigenschaften des IL-3 blockieren. Alle eigens hergestellten Antikörper wiesen den Isotyp IgG auf. Sieben Antikörper waren gegen dreidimensionale Epitope gerichtet, sieben Antikörper gegen lineare Epitope. Die Antikörper binden humanes IL-3 sehr spezifisch: Keiner der Antikörper zeigte eine Kreuzreaktivität gegenüber Ratten-, Maus- oder Rhesusaffen- IL-3. Nur zwei der Antikörper zeigten eine minimale Kreuzreaktivität gegenüber dem strukturverwandten IL-5, einer eine geringe gegenüber GM-CSF. Die Affinitäten von zwei Antikörpern befanden sich im picomolaren, von neun im nanomolaren sowie die zweier weiterer im mikromolaren Bereich. Die blockierende Wirkung der Antikörper wurde anhand eines Proliferationsassays einer IL-3-abhängigen Zelllinie untersucht. Es stellte sich heraus, dass einer der getesteten Antikörper die Proliferation dieser Zellen unterbindet. Weiterhin wurde durchflusszytometrisch untersucht, ob die Antikörper eine Bindung des IL-3 an mononukleäre Zellen des Blutes verhindern. Zwei Antikörper zeigten eine deutliche Blockade der IL-3-Bindung an diese Zellen. Zum Abschluss wurde untersucht, ob die Antikörper die Aktivierung und Zytokfreisetzung durch Basophile Granulozyten unterbinden, da diese Zellreihe für die Wirkung des IL-3 in der CIA verantwortlich gemacht wird. Einer der getesteten Antikörper blockierte die Aktivierung der Basophilen und damit auch die Zytkoinausschüttung beinahe vollständig. Somit zeigte sich, dass einer der getesteten IgG-Antikörper gegen die Sequenz SWVN gerichtet ist und die biologische Wirkung des IL-3 effektiv unterbindet. Dies könnte sowohl für die Rheumatoide Athritis als auch für weitere mit IL-3-assozierte Erkrankungen von Bedeutung sein.

Translation of the abstract (English)

Interleukin-3 is a hematopoietic and immunomodulatory acting cytokine. In the collagen-induced arthritis (CIA), the mouse model of rheumatoid arthritis, the blocking of interleukin-3 had an anti-inflammatory effect on the early phase of the disease. In this thesis, nine monoclonal antibodies against human interleukin-3 were created by fusion of murine spleen cells with the myeloma cell line X63Ag8. These as well as five additional ones produced in the working group were characterized. Ideally, the resulting antibody should have the isotype IgG, be directed against a linear epitope and block the biological properties of IL-3. All antibodies specifically produced had the IgG isotype. Seven antibodies were directed against three-dimensional epitopes, seven antibodies against linear epitopes. The binding of the antibodies to human IL-3 is very specific: None of the antibodies showed cross-reactivity with rat, mouse and rhesus monkey IL-3. Only two of the antibody showed minimal cross-reactivity with the structurally related IL-5, only one showed a slight cross-reactivity with GM-CSF. The affinities of two antibodies were in the picomolar, those of nine in the nanomolar and of two in the micromolar range. The blocking effect of the antibodies was examined using a proliferation assay of an IL -3 dependent cell line. It was found that one of the antibodies tested suppresses the proliferation of these cells almost completely. Furthermore, it was examined by flow cytometry whether the antibodies inhibit binding of IL-3 in blood mononuclear cells. Two antibodies showed significant blocking of the IL -3 binding to these cells. Finally it was investigated whether the antibodies block the activation and cytokin release by basophils, as this cell line is held responsible for the effect of IL- 3 in the CIA. One of the antibodies tested blocked the activation of basophils, and thus also almost completely blocked the cytokin release. Thus an IgG antibody directed to the sequence SWVN was found that blocked the biological effect of IL -3 effectively. This could be of importance for the rheumatoid arthritis as well as other IL- 3 -associated diseases.

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