In-Vivo-Sonde: Das Kollagen-hybridisierende Peptid – 3Helix

Die neue In-Vivo-Sonde sCy7.5-CHP

3Helix ist unser partnerschaftliches Unternehmen für die Detektion von Kollagenfasern. Zunächst möchten wir Ihnen das im letzten Jahr neu freigegebene Produkt vorstellen, die In-Vivo-Sonde (sCy7.5-CHP).

Bei der In-Vivo-Sonde (sCy7.5-CHP) handelt es sich um ein einzigartiges Kollagen-hybridisierendes-Peptid (CHP), das spezifisch an ungefaltete Kollagenketten bindet. Obwohl das Produkt für den In-Vivo Einsatz konzipiert wurde, erfolgt die Bindung auch In-Vitro.

Das Prinzip der neuen In-Vivo-Sonde

Das neue Produkt funktioniert nach dem Prinzip, der Anlagerung (Hybridisierung) von ähnlichen Sequenzen. Da das CHP-Molekül die gleiche Gly-X-Y-Sequenz wie die des natürlichen Kollagens hat, lagert sich das Molekül nur an beschädigte Strukturen an. Denn bei beschädigten Strukturen liegt diese Sequenz frei vor.

Entsprechend kann der hier beschriebene Prozess mit der Anlagerung von zwei Einzelsträngen einer DNA zu einem Doppelstrang verglichen werden. Kollagen liegt normalerweise als eine Dreifachhelix vor, im Falle einer Hybridisierung kann eine Dreifachhelix neu ausgebildet werden.

Vorteile der In-Vivo-Sonde sCy7.5-CHP

Ein entscheidender Vorteil des neuen Produkts sCy7.5-CHP ist das Vorliegen der aktiven monomeren Form. Dem zufolge ist kein Erhitzungsschritt mehr zur Aktivierung notwendig. Die Möglichkeit der direkten Injektion ins Tier, ist aufgrund der neusten Sequenz, gegeben. Hingegen findet eine Hybridisierung mit sich selbst glücklicherweise nicht statt.

Die spezifische Bindung der CHP-Moleküle erfolgt, weil sie ausschließlich an den beschädigten Kollagenfasern binden. Intakte Kollagen-Strukturen, weisen dementsprechend keine freien Bindestellen auf. Folgerichtig findet keine unspezifische Bindung satt.

Zudem dient der sulfonierte Cyanin-7.5-Farbstoff der Markierung, der sCy7.5-CHP-Moleküle, für die Nah-Infrarot-Fluoreszenz (NIRF). Kurzum bietet das einen weiteren Vorteil, eine bessere Gewebsdurchdringung, bei gleichzeitig minimierter Autofluoreszenz des Gewebes.

Für was kann das neue Produkt angewendet werden?

Die sCy7.5-CHPs dienen als leistungsstarkes In-Vivo-Instrument für die Detektion von Gewebsschädigungen, die mit Kollagenstrukturschädigungen einher gehen. Die Messungen erfolgen daher auf molekularer Ebene.

Hierfür wären Entzündungen und Gewebsschädigungen die durch Krankheiten hervorgerufen beispielsweise zu nennen. Auch der Gewebeumbau in Entwicklungsphasen, oder im Alterungsprozess, können direkt nachgewiesen werden.

Anwendungsbeispiel: Überwachung der Aktivität fibrotischer Erkrankungen

Die neue In-Vivo-Sonde sCy7.5-CHP kann zur Überwachung der Aktivität fibrotischer Erkrankungen eingesetzt werden. Das wird in der neuen Arbeit von Dr. Peter Westenskows Labor (Roche) deutlich. Sie zeigt die Verwendung der In-Vivo-Sonde in einem subretinalen Fibrosemausmodell.

Überdies hat sich herausgestellt, dass ein verstärkter Kollagenumbau mit dem Fortschreiten der fibrotischen Erkrankung korreliert.

Dargestellt ist die In-Vivo-Sonde sCY7.5-CHP in einem subretinalen Fibrosemausmodell.
Dargestellt ist die In-Vivo-Sonde sCY7.5-CHP in einem subretinalen Fibrosemausmodell.
Links: repräsentative IR-, FA- und cSLO-Bilder von JR5558-Netzhäuten; **P<0,01 im Vergleich zur Kontrolle (non-targeted) sCy7.5-CHPs.
CHPS, Kollagen-hybridisierende Peptide; cSLO, Scanning Laser Ophthalmoloscope; FA, Fluorescein-Angiographie; Ir, Infrarot-Reflexion

Literatur: Jaramillio C et al. J Pediatric Gastroenterol Nutr. 2020 Jan; 70 (1); 87-92; Jessen, H et al. Respir Res 22, 205 (2021).

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