Bimagrumab (Myostatin-Inhibitor)

Publikation

Walpurgis K, Thomas A, Dellanna F, Schänzer W, Thevis M.  Detection of the Human Anti-ActRII Antibody Bimagrumab in Serum by Means of Affinity Purification, Tryptic Digestion, and LC-HRMS. Proteomics Clin. Appl. 2017 Dec 11. doi: 10.1002/prca.201700120. [Epub ahead of print]
Abstract

Einleitung: siehe Myostatin und Myostatin-Inhibitoren: Neue Therapeutika in der Dopinganalytik

Bei Bimagrumab (Novartis) handelt es sich um einen humanen monoklonalen Antikörper, der gegen die Activin Typ-2-Rezeptoren A und B gerichtet ist [4, 5]. Durch die hochspezifische Bindung des therapeutischen Antikörpers an die Rezeptoren wird die Interaktion mit endogenen Liganden wie beispielsweise Myostatin (MSTN) gehemmt, sodass die nachgeschalteten Signalwege verändert und das Wachstum und die Differenzierung von Muskelzellen stimuliert werden (siehe Abbildung 1).

Bimagrumab befindet sich derzeit bei Novartis in der klinischen Entwicklung und soll zur Behandlung unterschiedlichster muskulärer Erkrankungen zum Einsatz kommen. In Kooperation mit dem Hersteller wurde nun noch vor Markteinführung ein Nachweisverfahren für die Dopinganalytik entwickelt, mit dem der Antikörper hochspezifisch in Serumproben nachgewiesen werden kann [6]. Mittels Ammoniumsulfat-Fällung werden zunächst sämtliche Antikörper aus der Probe angereichert. Zur gezielten Isolation von Bimagrumab aus dem Antikörper-Extrakt werden dann kleine magnetische Partikel eingesetzt, auf welchen ein Fusionsprotein aus der extrazellulären Domäne des Activin Typ-2-Rezeptors B und dem Fc-Fragment von humanem IgG1 (ActRIIB-Fc) immobilisiert wurde (Abbildung 2).   

Durch die hoffe Affinität von Bimagrumab für die extrazellulären Domänen der Activin Typ-2-Rezeptoren bindet dieses an die ActRIIB-Fc-gekoppelten Partikel und kann dann mithilfe eines Magneten aus den Proben isoliert werden. Durch Inkubation in einer sauren Lösung kann der Analyt anschließend von den Partikeln wieder abgelöst werden. Die eluierten Proteine werden dann mit der Protease Trypsin in kleinere Bruchstücke zerlegt und mittels Flüssigkeitschromatographie und hochauflösender Massenspektrometrie analysiert. Um Bimagrumab eindeutig in der Probe zu identifizieren, müssen zwei charakteristische tryptische Peptide die ausschließlich in diesem Antikörper vorkommen nachgewiesen werden.
_{(1.Juni 2018 Katja Walpurgis)}

Literatur

[4]   E. Lach-Trifilieff et al. An Antibody Blocking Activin Type II Receptors Induces Strong Skeletal Muscle Hypertrophy and Protects from Atrophy.Mol Cell Biol. 2014; 34(4): 606.

[5]   S. Hatakeyama et al. ActRII blockade protects mice from cancer cachexia and prolongs survival in the presence of anti-cancer treatments.Skelet Muscle. 2016; 26(6): 26.

[6]   K. Walpurgis et al. Detection of the Human Anti-ActRII Antibody Bimagrumab in Serum by         Means of Affinity Purification, Tryptic Digestion, and LC-HRMS. Proteomics Clin Appl. 2017