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Produktion von Antikörpern

Nur ein kleiner Anteil der Tiere, der Forschungszwecken dient, wird für In Vivo-Experimente am lebenden Tier eingesetzt. Aber auch viele andere biomedizinische Standardtechniken, die in der Forschung zum Einsatz kommen, basieren auf der Verwendung von Tieren. Antikörper sind ein Protein, das von den B-Zellen des Immunsystems produziert wird und es dem Immunsystem ermöglicht, spezifische Fremdpartikel zu erkennen. Antikörper können viele Arten biochemischer Strukturen erkennen und sich an sie binden. Dazu gehören auch Proteine, DNA, RNA, kleine Chemikalien, Zucker und Lipide. Seit Beginn des 20. Jahrhunderts werden Antikörper zur Diagnostik und Behandlung von Krankheiten genutzt und bilden die Grundlage für viele Experimentiertechniken.

Produktion von Antikörpern

Antikörper finden in der medizinischen Forschung vielfältige Verwendung. Diese vom Immunsystem erzeugten Moleküle passen genau auf ein Ziel innerhalb des Körpers und werden oft als biochemische Marker oder als Methode der Ausrichtung von Medikamenten auf bestimmte Ziele genutzt. Außerdem dienen sie zur Untersuchung von Infektionserregern und Allergien. Jegliche Impfstoffforschung stützt sich auf die Nutzung von Antikörpern, sie werden oft für In Vitro-Forschung und das Anlegen von Kulturen verwendet und sind ein wertvolles Tool zur Identifizierung und Lokalisierung sämtlicher spezifischer Strukturen, die im Blut zu finden sind. Als Gegengift zur Behandlung von Schlangen- und Spinnenbissen oder Quallenstichen sind sie ebenfalls nicht auszudenken.
Antikörper können nicht künstlich hergestellt werden, sondern nur von einem intakten Immunsystem eines Säugetiers. Viele Tiere können zur Herstellung von Antikörpern verwendet werden, wie zum Beispiel Schafe, Ziegen, Hunde oder Pferde.


Bei experimenteller Laborarbeit in Neuseeland werden häufig weiße Hasen verwendet, da dies relativ große Tiere sind, deren Haltung und Fortpflanzung unkompliziert ist. Kleinere Tiere, wie Ratten und Mäuse, werden seltener genutzt, da sie nur kleine Mengen Blut produzieren. Große Tiere, zum Beispiel Pferde, werden dann häufig zur Produktion von Antikörpern eingesetzt, wenn große Mengen benötigt werden.

Die Richtlinien zur Herstellung von Antikörpern variieren von einer Region und Institution zur nächsten und werden regelmäßig von Ethik-Kommissionen überprüft. Nachstehend folgt eine kurze Zusammenfassung der Produktionstechnik polyklonaler Antikörper, die aus Tierserum gewonnen werden.

Die Kaninchen, die zur Produktion von Antikörpern eingesetzt werden, sind normalerweise mehr als 12 Wochen alte, ausgewachsene Tiere, die nicht länger als 6 Monate in der Einrichtung gehalten werden.

Bevor die Antikörper-Produktion beginnt, wird ein Blutungstest am Kaninchen durchgeführt. Den Tieren wird ein Beruhigungsmittel (wie Acepromazin) verabreicht. Das Ohr wird rasiert, um die marginale Ohrvene freizulegen, die durch eine lokale Anästhesie-Creme (wie Lignocaine) betäubt wird. Dann wird eine Spritze so in die marginale Vene gesetzt, dass die Nadel in der Vene sichtbar ist. Beim Aufziehen der Spritze kann beobachtet werden, wie diese sich langsam füllt. Wenn die gewünschte Menge an Blut entnommen wurde, wird die Spritze vorsichtig entfernt und Druck appliziert, bis die Blutung stoppt. Das Blut wird dann in Serumröhrchen gefüllt, die bei 37ºC aufbewahrt werden, bis das Blut gerinnt und danach gekühlt.

Sobald der Blutungstest beendet ist, kann die Antikörper-Produktion damit beginnen, dass das Kaninchen immunisiert wird. Die Injektionsstelle wird rasiert und mit Alkohol gereinigt. Das Antigen, für das Antikörper erstellt werden sollen, wird subkutan injiziert (unter der Haut). Die geschieht meist an mehreren verschiedenen Stellen und zusammen mit einem Hilfsstoff, der entwickelt wurde, um die Immunreaktion zu erhöhen und somit mehr Antikörper zu produzieren.

Dann kann sich das Kaninchen erholen und Antikörper produzieren. Danach werden in regelmäßigen Abständen, meist wöchentlich oder zweiwöchentlich, Bluttests zur Überprüfung des Antikörperspiegels durchgeführt. Die Anwesenheit von Antikörpern wird mit einem ELISA-Test nachgewiesen, wobei das vor der Produktion entnommene Testblut als Negativkontrolle dient. Sobald der gewünschte Antikörperspiegel erreicht ist, wird dem Kaninchen das Blut durch Herzpunktion entnommen. Dabei wird das Kaninchen voll anästhesiert und eine Nadel direkt in das schlagende Herz eingeführt, damit dem Körper so viel wie möglich Blut entnommen werden kann. Im Allgemeinen erhält man bei einem Kaninchen mehr als 100 ml Blut. Wenn dem Kaninchen kein weiteres Blut mehr entnommen werden kann, wird es durch eine letale Injektion von Pentobarbital ins Herz getötet.

Das Ziel dieses Prozesses ist es, Antiserum mit hohem Titer und hoher Affinität zu erhalten, das für Experimente oder Tests zur Diagnose von Krankheiten und Allergien verwendet werden kann. Das gesamte Verfahren kann mehrere Monate dauern, wobei die genaue Zeit je nach Antigen und dem verwendeten Tier variiert.


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