DKTK Serviceeinheit: GMP

© Eisenhans/ Fotolia.com

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Wirkstoffpeptidlabor

© Abteilung für Immunologie / Universität Tübingen

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In Tübingen steht eine GMP-Einheit mit insgesamt sechs Reinräumen u.a. für die Herstellung von Peptiden zur Verfügung. Das „Wirkstoffpeptidlabor“ ist spezialisiert auf die effiziente Herstellung kleiner Peptidmengen in pharmazeutischer Qualität zum Einsatz in der personalisierten Peptidimpfung. DKTK-Mitgliedern wird ein umfassender Service für Design und Produktion z.B. mutierter oder tumorspezifisch überexprimierter Peptide angeboten, welche durch NGS oder HLA-Ligandomanalyse identifiziert wurden. Tübinger Vakzinpeptide sind bereits in der klinischen Prüfung wie z.B. in den DKTK-Studien “IVAC-ALL”, „iVAC-CLL01“, „AmplifyNeoVac“ oder “NOA-16”. Auch im Rahmen des EU-Projekts GAPVAC wurden Tumorpatienten mit Peptiden des Wirkstoffpeptidlabors immunisiert. Aktuell laufend und in Vorbereitung sind Studien zu SARS-CoV-2, Glioblastom und CLL mit dem erstmaligen Einsatz des in Tübingen entwickelten Adjuvans XS15. 

© Abteilung für Immunologie / Universität Tübingen

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Die Herstellung der Vakzinpeptide durch das Wirkstoffpeptidlabor erfolgt in zwei Bereichen:

Bereich 1: Das Wirkstoffpeptidlabor der Universität Tübingen befindet sich innerhalb der Abteilung Immunologie Auf der Morgenstelle 15, 72076 Tübingen. Hier werden Peptide als Arzneimittelvorstufen (Wirkstoffe) unter einem GMP-Zertifikat des Regierungspräsidiums Tübingen hergestellt.

Bereich 2: Das GMP-Zentrum (GMPZ) befindet sich im Zentrum für Klinische Transfusionsmedizin (ZKT) in der Otfried-Müller-Str. 4/1, 72076 Tübingen, innerhalb des Universitätsklinikums. Hier werden aus den Wirkstoffen die Vakzinpeptide gebrauchsfertig für den Einsatz am Patienten als Arzneimittel hergestellt, wofür das Regierungspräsidium Tübingen eine Herstellungserlaubnis erteilt hat. In beiden Bereichen werden die Peptide und Vakzinpeptide durch das Personal des Wirkstoffpeptidlabors unter der Leitung von PD Dr. med. Juliane Walz hergestellt, Dr. Monika Denk nimmt als Leiterin der Qualitätskontrolle die Freigabe der Wirkstoffe vor. Dr. Heinz Rotering, ist als Sachkundige Person verantwortlich für die Freigabe der Vakzinpeptide.

Kontakt

PD Dr. med. Juliane Walz
Dr. Monika Denk 
Abteilung für Immunologie
Auf der Morgenstelle 15
72076 Tübingen

wp-labor(at)ifiz.uni-tuebingen.de

 

HLA-Ligandomanalyse

Abb. 1: Die Serviceeinheit “HLA-Ligandom” am DKTK-Partnerstandort Tübingen, © Abteilung für Immunologie

Abb. 1: Die Serviceeinheit “HLA-Ligandom” am DKTK-Partnerstandort Tübingen, © Abteilung für Immunologie

HLA-Ligandomanalyse für die Identifizierung tumor-assoziierter Peptide (TUMAPs).

Praktisch alle menschlichen Zellen exprimieren Oberflächenmoleküle (HLA), die eine Art Schaufenster der Zelle darstellen. Peptide als Ausschnitte der meisten zellulären Proteine werden durch HLA-Moleküle präsentiert, was den T-Zellen die Immunüberwachung ermöglicht: Veränderungen der HLA-Liganden z.B. durch virale Infektion oder tumorspezifische Mutation können durch die T-Zellen erkannt werden.

Jeder individuelle Tumor exprimiert seinen eigenen Satz an Tumorantigenen (überexprimiert, mutiert, abgeleitet von Tumorviren, Fusionsproteine etc.), von denen einige essenziell für das Tumorwachstum sind.

Andere stellen zufällige Mitläufermutationen als Veränderung des normalen „Selbst“ dar. Alle Kategorien der Tumorantigene können immunogene Peptide erzeugen, die – über HLA präsentiert – von T-Zellen erkannt werden, welche Tumorzellen abtöten können.

Abb. 2: HLA-Ligandomanalyse. © Abteilung für Immunologie

Abb. 2: HLA-Ligandomanalyse. © Abteilung für Immunologie

Die Immunaffinitätschromatographie der HLA-Moleküle wird gefolgt von der Peptidextraktion und -identifizierung durch eine Kombination von Kapillar-HPLC und Massenspektrometrie. Aufwändige Datenanalyse wird zur Charakterisierung der tumorassoziierten Peptide eingesetzt.

Die Serviceeinheit HLA-Ligandom in Tübingen bietet DKTK-Mitgliedern die Analyse und Charakterisierung HLA-präsentierter Peptide, was die fundierte Auswahl von T-Zellantigenen für die Immuntherapie ermöglicht. Unsere langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der HLA-Ligandomanalyse reflektiert sich in der Entwicklung standardisierter Protokolle zur HLA-Peptidextraktion, anspruchsvoller Datenauswertung und Qualitätskontrolle, wodurch eine effiziente und reproduzierbare HLA-Ligandomanalyse gegeben ist (Abb. 2).

The Serviceeinheit betreibt zwei Orbitrap LC-MS/MS-Systeme, die ideal für die schnelle und hochsensitive Analyse des HLA-präsentierten Immunpeptidoms geeignet sind. Zusätzlich zu dem robusten LTQ Orbitrap-System Q-Exactive ist das Labor mit der neuesten MS-Generation, dem Orbitrap Fusion LumosTM Tribrid Massenpektrometer ausgestattet (Abb. 1) und hat als komplementäre Technologie kürzlich ein timsTOF-Gerät etabliert. Diese Gerätekombination ermöglicht die HLA-Ligandomanalyse auch bei kleinsten Probenmengen noch zuverlässig. Neben flexiblen Optionen der Datenprozessierung können auch Abgleiche mit unserer hauseigenen HLA-Ligandenbank (derzeit mehr als 100.000 Peptidsequenzen aus verschiedenen Tumorarten und gesunden Vergleichsgeweben) vorgenommen werden, um eine verlässliche Identifizierung der Tumorantigene zu erreichen. Die Unterscheidung von Tumorgewebe und gesundem Selbst wurde durch die Etablierung des HLA Ligand Atlas auf ganz neue Grundlagen gestellt, indem erstmals Sequenzen gewebespezifischer HLA-Liganden aus tumorfreien Humangeweben zur Verfügung stehen. 

Die resultierenden TUMAPs können unter GMP-Bedingungen individuell für jeden Patienten durch das Wirkstoffpeptidlabor produziert und für Impfstudien bereitgestellt werden - “from bench to bedside”.

Kontakt

PD Dr. med. Juliane Walz
Abteilung für Immunologie
Auf der Morgenstelle 15
72076 Tübingen

walzlab(at)ifiz.uni-tuebingen.de

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