Antikörperscaffoldings

Antikörperscaffoldings bezeichnen Proteinrahmen, die aus Antikörperstrukturen abgeleitet sind oder auf ihnen beruhende Baupläne verwenden, um Bindungsoberflächen bereitzustellen. Diese Scaffoldings dienen dazu, neue Bindungsproteine zu erzeugen, die spezifisch an Antigene binden, oft mit verbesserten Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Antikörpern, wie größerer Stabilität, geringerer Größe oder besserer Expression.

In der Praxis werden Bindungsschleifen wie CDRs von Antikörpern auf eine stabile Rahmenstruktur übertragen (Grafting). Dadurch entsteht ein Bindungsprotein, das ähnliche Spezifität besitzt, aber andere biophysikalische Eigenschaften aufweist. Die Wahl des Scaffolds beeinflusst Stabilität, Löslichkeit, Immunogenität und Herstellbarkeit.

Es gibt zwei Hauptkategorien: 1) Antikörper-abgeleitete Scaffolds, zu denen einzeldomänen Antikörper (VHH, Nanobodies) sowie Fragmentvarianten wie scFv und Fab gehören, die CDRs auf eine neue Rahmenstruktur übertragen; 2) Nicht-Antikörper-Scaffolds, die als Binder dienen und auf anderen Proteinfamilien basieren, wie DARPin- oder Affibody-Strukturen. Diese werden oft als Scaffold-Proteine bezeichnet.

Anwendungen umfassen Therapeutika, Diagnostik, bildgebende Verfahren, Forschungswerkzeuge und die Entwicklung von Bispron Bindern, also bispezifischen Molekülen. Antikörperscaffoldings ermöglichen oft kleinere, gut exprimierbare oder hochstabile Moleküle mit potenziell verbesserter Gewebepenetration.

Herausforderungen schließen Immunogenität, Off-Target-Risiken, Affinitäts- und Developability-Optimierung, sowie regulatorische Anforderungen und Herstellbarkeitsaspekte ein. Die Forschung zielt darauf ab, gezielte Bibliotheken, effektive Screening-Strategien und robuste Formulierungen zu entwickeln, um sichere und wirksame Scaffold-Binder zu liefern.