T R E F F P U N K T FO R SC H U N G |

156 | Biol. Unserer Zeit | 3/2014 (44) www.biuz.de © 2014 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

D I E L A B O R S E I T E

Der Unterschied zwischen mono- undpolyklonalen Antikörpern Ob bei ELISA, Westernblot oder Immunfluoreszenz – für die Anwen-dung immunologischer Nachweisverfahren werden spezifische Anti-körper benötigt, die ganz bestimmten Anforderungen genügen müs-sen. Unter anderem ist die Frage abzuklären, ob ein mono- oder poly-klonaler Antikörper im Versuch Verwendung finden soll. Doch worinliegt der Unterschied?

Zunächst ist wichtig zu wissen,wie der Antikörper an sein Anti-gen bindet. Er bindet nämlichnicht irgendwo, sondern mit sei-nen so genannten hypervariablenRegionen an einer ganz bestimm-ten Stelle des Antigens, dem Epi-top. Ein Epitop ist ein kleiner Be-reich des Antigens, der aus weni-gen Aminosäuren besteht und einebestimmte räumliche Form hat,das sich der Einfachheit halber alsTürschloss vorstellen lässt. In die-ses „Schloss“ passen die vorderenTeile der Antikörper-Ärmchen wie„Schlüssel“ hinein. Antigene habenviele verschiedene Epitope, an dieverschiedene Antikörper ando-cken können.

Monoklonale Antikörper sindmonospezifisch, d.h. sie erkennennur ein einziges, ganz bestimmtesEpitop des Antigens. Das kommtdaher, dass die Antikörper in ei-nem aufwändigen Verfahren in derZellkultur von so genannten Hybri-domazellen produziert werden,die ursprünglich alle von der glei-chen Zelle abstammen. Durch Zell-teilung entstehen daraus identi-sche Zellklone, die wiederum

identische Antikörper produzierenund ins Medium abgeben. Hiervonleitet sich der Name „monoklonal“ab, was soviel bedeutet wie „allesvom gleichen Klon“ (mehr überdieses Verfahren erfahren Sie inBIUZ 4/2014).

Polyklonale Antikörper werdenvon unterschiedlichen Klonen pro-duziert. Sie werden nach der Im-munisierung eines Tieres (oft einKaninchen) erhalten. Nach Injek-tion des Antigens (Protein, Zell-fragment etc.) wird die Immunant-wort des Tieres abgewartet. Wennim Blut genügend Antikörper ge-gen das Antigen vorhanden sind,wird das Serum entnommen undaufgereinigt. Da bei der Immunre-aktion des Tieres aber verschie-dene antikörperproduzierende Zel-len (B-Zell-Klone) beteiligt sind,wird eine Mischpopulation an An-tikörpern produziert, die zwar alledas gleiche Antigen erkennen, je-doch an unterschiedlichen Stellen(Epitopen) des Antigens andockenkönnen. Sie binden also antigen-spezifisch, jedoch nicht epitop -spezifisch.

Dass polyklonale Antikörperaber nicht nur ein einziges Epitopdes Antigens erkennen, ist nichtunbedingt ein Nachteil. Falls dasnachzuweisende Antigen Schädenan manchen Epitopen aufweist,kann dies durch die Antigenerken-nung an vielen möglichen Stellenkompensiert werden, und das Antigen wird trotzdem detektiert.Außerdem kann es vorteilhaft sein,die Bindung an verschiedenen Stel-len zur Verbesserung der Nach-

weisgrenze auszunutzen. Polyklo-nale Seren sind relativ preisgünstigund schnell in großer Menge her-stellbar und können trotz einigerunspezifisch bindender Klone einesehr hohe Gesamtspezifität errei-chen. Da ein Tier aber keine Ma-schine ist und nicht auf lange Zeiteine gleichbleibende Menge an Antikörpern produziert, ist mitSchwankungen zu rechnen, sodass die Seren ständig neu getestetwerden müssen. Außerdem enthal-ten polyklonale Seren eine Mengeungewollter Antikörper, die sichentweder schon vor der Immuni-sierung im Tier befunden habenoder die im Laufe der Immunisie-rung nebenbei gebildet wurden.Die methodische Reproduzierbar-keit ist also nicht immer optimal.

Monoklonale Antikörper sindzwar in der Herstellung sehr auf-wändig und teuer, dafür wird demTierschutzgedanken hier aber eherRechnung getragen. Außer für denersten Schritt, bei dem üblicher-weise ein Tier immunisiert werdenmuss, wird hier im Folgenden mitstabilen Hydridomazellen gearbei-tet, die sich unproblematisch inKultur vermehren und einfrierenlassen und eine gleichbleibende,zeitlich unbegrenzte Qualität anAntikörpern produzieren.

Viel Spaß beim Experimentierenwünscht Andrea Hauk, Heidelberg

© Lorelyn Medina – FOTOLIA

G U T Z U W I S S E N

Ohne die Nutzung von Versuchstieren kommt die Herstel-lung der so genannten rekombinanten Antikörper aus.Diese werden durch Klonierungsverfahren und anschlie-ßender Expression in Wirtszellen gewonnen. Künstlichkönnen hier Antikörperfragmente erzeugt werden, diegleichzeitig an mehrere verschiedene Strukturen bindenkönnen oder an die bestimmte Proteine angehängt werden.

A B B . a) Monoklonale Antikörperbinden antigen- und epitopspezi-fisch. b) Polyklonale Antikörper bin-den zwar antigenspezifisch, erken-nen aber unterschiedliche Epitope.

[1] W. Luttmann, K. Bratke, M. Küpper, D. Myrtek, DerExperimentatorImmunologie,Spektrum AkademischerVerlag, 2009.