Vascular Endothelial Growth Factor Detektion aufgrund von Protein-Protein-Interaktion basiertem Biolumineszenz-Resonanz-Energie-Transfer

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2019

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-14913

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Neovaskuläre Erkrankungen des Auges wie altersbedingte Makuladegeneration (AMD), Frühgeborenenretinopathie (ROP) und diabetische Retinopathie (DR) werden hauptsächlich durch eine hypoxieinduzierte Verstärkung der vascular endothelial growthfactor (VEGF)- Expression hervorgerufen.Die erhöhte VEGF-Konzentration führt zur Bildung von unnatürlich vielen und unreifen Blutgefäßen, die im Auge die visuelle Funktion erheblich beeinträchtigen können. Aktuelle Therapiemaßnahmen zur Regulierung der VEGF induzierten Neovaskularisierung im Auge bedienen sich der monatlichen Injektion von anti-VEGF-Molekülen. Der entscheidende Nachteil dieser anti-VEGF-Therapie besteht jedoch darin, dass ein VEGFAnstieg durch die gängigen Parameter wie Sehschärfe (VA) und die spektrale optische Kohärenz Tomografie (spectral OCT) erst mit einer gewissen Verzögerung erkannt werden kann. Des Weiteren ist eine invasive Probengewinnung notwendig.Das Ziel dieser Studie ist es, ein neues Biolumineszens-Resonanz-Energie-Transfer-System zu etablieren, das sich zur nicht invasiven VEGF Detektion eignet.Genutzt wird die lumineszenten Renilla reniformisform (RLuc8) (lem=~480nm), die in Kombination mit dem Substrat Coelenterazine (CLZ) als Donor dient. Der chemisch generierte Fluorophor, PerCP-Cy5.5® wird als Akzeptor genutzt. Um die Verbindung zu VEGF zu schaffen wird RLuc8 an Ra02, ein Einzelketten variables Fab-Fragment (scFab) eines etablierten anti-VEGF Medikaments, fusioniert, welches an die Rezeptorbindestelle des VEGF bindet. PerCP-Cy5.5® wird an Neuropilin gekoppelt, welches seinerseits an die Neuropilinbindestelle von VEGF bindet.Durch die VEGF-Bindung werden Donor und Akzeptor nun in ausreichende Nähe zueinander gebracht, sodass ein Energieübertrag zwischen ihnen möglich ist, der VEGF nachweist. Anhand der Menge des vom angeregten Fluorophor ausgesendeten Lichts (in BRET-Unit) könnten zusätzlich Rückschlüsse auf die VEGF-Konzentration einer Lösung gezogen werden.Ein Ziel wäre, dass das neue BRET-Paar über ein vivo applizierbares Verfahren immobilisiert in implantierbaren Kapseln die aktuelle VEGF-Konzentration im Auge misst. So wäre es möglich eine, den Patientenbedürfnissen angepasste anti-VEGF-Dosis zu bestimmen. Die Therapie von neovaskulären Erkrankungen könnte folglich deutlich verbessert werden.

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