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Evaluation of candidate peptides for the immunisation against angiotensin II
Sophie Schussek
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Günther Staffler
DOI
10.25365/thesis.5206
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29218.11651.358055-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Arterielle Hypertonie betrifft bis zu 600 Millionen Menschen weltweit. Chronisch erhöhter Blutdruck ist ein großer Risikofaktor für Herz-Kreislauferkrankungen. Das sogenannte Renin-Angiotensin System (RAS) erhält das Gleichgewicht zwischen gefäßverengenden und gefäßerweiternden Effekten auf den Blutkreislauf. Ein wichtiger Bestandteil dieses Systems ist Angiotensin II (Ang II). Dieses aus acht Aminosäuren zusammengesetzte Peptid wirkt gefäßverengend und induziert die Wiederaufnahme von Wasser aus dem Urin ins Blut. Dadurch erhöht Ang II den Blutdruck. Angiotensin (1-7) (Ang 1-7), ein weiteres RAS- Peptid, hingegen hat eine gegensätzliche Wirkung auf das Herz-Kreislaufsystem.
Verschiedene niedermolekulare Substanzen werden eingesetzt, um die Produktion oder die Wirkung von Ang II zu blockieren und somit den Blutdruck zu senken. Diese müssen täglich eingenommen werden und zeigen nur in Kombination Effektivität. Daher ist es ein wichtiges Anliegen, neue effektive Therapien gegen Bluthochdruck und seine fatalen Folgen hervorzubringen. Die Entwicklung eines Impfstoffs gegen Ang II könnte hier einen wesentlichen Beitrag leisten.
Die vorliegende Arbeit ist Teil eines Projekts, das darauf abzielt einen Peptid-Impfstoff zu entwickeln, der es ermöglicht Ang II aus dem System zu entfernen, ohne Ang 1-7 oder seinen Vorläufer, Angiotensin I (Ang I), anzutasten. Hierfür wurde die Immunogenität verschiedener Ang II-Peptid Varianten getestet, sowie deren Fähigkeit überprüft, Seren mit unterschiedlicher Reaktivität zu induzieren. Daten aus verschiedenen ELISA (enzyme linked immunosorbent assay)- Experimenten zeigen, dass Peptid- Varianten, auch Variotope® genannt, selektiert werden konnten, die Antikörper induzieren, welche eine stark reduzierte Reaktivität gegen Ang 1-7 und Ang I aufweisen, das Ang II Peptid jedoch nach wie vor effektiv binden.
Ein zellulärer Assay soll weiters die Überprüfung der inhibitorischen Fähigkeit von Variotop®-induzierten Seren in vitro ermöglichen. Der hier entwickelte Assay basiert auf der Expression von Luziferase durch die Aktivierung von NF-κB in HEK293 Zellen. Stimulation der, zusätzlich mit einem Angiotensin II Rezeptor-GFP Konstrukt transient transfektierten, HEK293 Zellen mit Ang II bewirkt einen signifikanten Signal-Anstieg. Die große Differenz zwischen unstimuliertem und stimuliertem Zustand, ermöglicht die Bestimmung der blockierenden Wirkung von Ang II- Antikörpern.
Abstract
(Englisch)
Hypertension is the most prevalent risk factor for cardiovascular disease (CVD) and thus constitutes an important worldwide public-health challenge. The renin-angiotensin system (RAS) maintains the balance of contractive and dilutive effects within the vasculature. Angiotensin II (Ang II), an octapeptide, is a potent mediator of vasoconstriction and anti-diuretic effects and thus elevates blood pressure. Angiotensin (1-7) (Ang 1-7), a heptapeptide derived from angiotensin I (Ang I) or Ang II via angiotensin-converting enzyme (ACE) or angiotensin-converting enzyme II (ACE2) respectively is known to counteract these actions. Vaccination therapies targeting a component of the RAS other than Ang II have so far been unsuccessful in achieving target blood pressure or have even induced autoimmune disease. However, a phase II clinical study using Ang II as a target for immunotherapy conducted has been successful in decreasing blood pressure levels in humans.
AFFiRiS AG is developing a peptide-based hypertension vaccine targeting Ang II, while sparing Ang I and Ang 1-7 to maintain its vasodilative potential. Therefore, different candidates of Ang II-derived peptide-variants (Variotopes®) are evaluated for immunogenicity and specificity for Ang II. ELISA results show that it is possible to induce higher antibody titres against Ang II (a measurement for immunogenicity) while reducing the crossreactivity of antibodies to Ang I and Ang 1-7 with Variotopes®. The ability of Variotope®-induced antibodies to block the binding of Ang II to its receptor should be determined with a functional assay based on cell cultures. A luciferase activity assay has been established to measure the effects of Ang II stimulation in HEK293 cells transiently co-transfected with AT1R-EGFP and NFkB-luciferase expression vectors. The luciferase activity is significantly higher in stimulated than in un-stimulated cells, thus giving enough margin to determine inhibitory properties of antibodies. Furthermore, this signal increase could be reversed with Angiotensin II type I receptor blocker losartan. The established assay can be used to determine the potential correlation between antibody titre, affinity and functionality.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Angiotensin II Angiotensin I Angiotensin (1-7) Angiotensin II Serum BALB/c ELISA Type I Rezeptor (AT1R) EGFP Fusions-Vektor Transfektion NFkB TNFa losartan HEK293 Luziferase Lumineszenz
Autor*innen
Sophie Schussek
Haupttitel (Englisch)
Evaluation of candidate peptides for the immunisation against angiotensin II
Paralleltitel (Deutsch)
Evaluierung von Peptid Kandidaten für die Immunisierung gegen Angiotensin II
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
73 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Günther Staffler
AC Nummer
AC08158775
Utheses ID
4656
Studienkennzahl
UA | 490 | | |