INTEGRIERTE IMPFSTOFFPLATTFORMEN

Die Herausforderungen bei der Entwicklung geeigneter Assays und Tests steigen, wenn die Impfstoffentwicklung als Reaktion auf neu auftretende Infektionskrankheiten beschleunigt wird. Bei Nexelis entwickeln wir kundenspezifische Assays, die für den jeweiligen Krankheitszustand relevant sind und mit dem Fortschreiten der Krankheit weiter angepasst werden. Dieser schrittweise Ansatz ermöglicht eine frühzeitige Vorhersage darüber, wie sich der Impfstoff in den späteren klinischen Studien bewährt. Ein erfolgreiches Impfstoffprojekt erfordert nicht nur einen erfahrenen Partner, der die Komplexität der Forschung versteht, sondern auch einen, der in der Lage ist, den Betrieb zu skalieren.

Unsere umfassende translationale Unterstützung für Ihre Impfstoff- und Immuntherapieprogramme reicht von der Auswahl der „Lead-Substanz“ bis hin zur Zulassung nach der Markteinführung. Darüber hinaus sind unsere innovativen und zweckmäßigen Arbeitsmodelle ideal für die Bewertung der Wirksamkeit und Immunogenität Ihrer Impfstoffkandidaten, die für die behördliche Zulassung benötigt werden.

Virale Funktionstests

Plaque-Reduktions-Neutralisationstests (PRNT) und microPRNT

Neutralisierende Antikörper fördern die Eliminierung pathogener Viren aus dem Körper und spielen eine wichtige Rolle bei der antiviralen Reaktion. Der Goldstandard für die Bestimmung der Wirksamkeit von Antikörpern ist die Virusneutralisierung. Die Fähigkeit, die neutralisierende Reaktion schnell zu überwachen, ist entscheidend für die Entwicklung wirksamer Impfstoffe und Medikamente. Der microPRNT-Assay kann für Hochdurchsatz- und Kleinmengen-Assay-Bedingungen eingesetzt werden. Die Ergebnisse dieses Tests quantifizieren die Anzahl der Plaque-bildenden Einheiten (PBE), die die Verringerung der PBE im Vergleich zu den einzelnen Vertiefungen messen, die den Grad der Neutralisierung angeben.

Neutralisierung und Mikroneutralisierung

Das Prinzip des Neutralisationstests ist das gleiche wie das des PRNT. Bei diesem Test zählt nicht die Plaque-bildende Einheit (PBE) als Endpunkt, stattdessen wird der Grad der Infektiosität indirekt durch das Überleben der Zellen oder durch die Verwendung von Reportergenen im Virus wie Luziferase oder GFP gemessen.

Pseudo-Partikel-Neutralisierung (PNA)

Pseudopartikel sind Viren mit Replikationsdefiziten. Diese Viren können so modifiziert werden, dass sie das Schlüsselglykoprotein des hochinfektiösen Virus und einen Reporter (Luciferase oder fluoreszierendes Protein) beherbergen, der anstelle des lebenden Virus im Test verwendet werden kann. Die Infektiosität des Virus kann anhand des Reporter-Readouts quantifiziert werden. PNA-Tests können unter niedrigeren biologischen Sicherheitsvorkehrungen (Einrichtungen der Biosicherheitsstufe 2) durchgeführt werden und stellen eine sicherere Alternative zur Verwendung lebender infektiöser Erreger dar. Die neutralisierenden Aktivitäten werden anhand der Menge des exprimierten Reportergens (Luciferase oder GFP) in Multiwell-Plattenlesegeräten gemessen, was die Genauigkeit und Objektivität im Vergleich zur manuellen Plaque-Zählung verbessert.

Hämagglutinationshemmung (HAI)

Viele Viren, z. B. Influenzaviren, sind in der Lage, eine Hämagglutination auszulösen. Der HAI-Test ist nützlich, um die Induktion funktioneller Antikörper nach einer Infektion oder Impfung zu beurteilen. Die Messung der Antikörperreaktion vor und nach der Impfung ist erforderlich, um die durch den Impfstoff ausgelöste Immunität zu verstehen.

Funktionelle bakterielle Assays

Unsere funktionellen Antikörpertests für Bakterien umfassen komplexe Tests, z. B.:

Serum-Bakterizid (SBA)

Mit SBA-Tests wird die Menge an Antikörpern im Serum gemessen, die erforderlich ist, um ein Bakterium durch Komplementaktivierung abzutöten.

Opsonophagozytär (OPA)

OPA-Tests quantifizieren die Menge an Serumantikörpern, die erforderlich ist, um Bakterien zu opsonisieren und in Gegenwart von Komplementproteinen zu phagozytieren. Der Anteil der phagozytischen Zellen, die die Bakterien einhüllen, wird mit automatischen Bildanalysesystemen gemessen.

Immunchemische Ligandenbindungs-Assays

ELISA

Ermöglicht kolorimetrisch vermittelte Auslesungen mit 384 oder 96 Wells zum Nachweis und zur Quantifizierung von Peptiden, Proteinen und Antikörpern.

AlphaLISA

Hierbei handelt es sich um eine waschfreie Alternative zu ELISA, die für den Nachweis einer Vielzahl von Proben mit einem einfachen All-in-One-Well-Protokoll konzipiert ist. Dieser Test erfordert im Vergleich zu einem herkömmlichen ELISA ein deutlich geringeres Probenvolumen (etwa 5 µl pro Well). AlphaLISA reduziert die Arbeitsschritte und die Gesamtzeit des Tests im Vergleich zu ELISAs. AlphaLISA reduziert die Arbeitsschritte und die Gesamtzeit des Tests im Vergleich zu ELISAs. AlphaLISA-Assays bieten Einsparungen, die den Durchsatz erhöhen und sich leicht automatisieren lassen, ohne an Empfindlichkeit zu verlieren.

MESOSCALE DISCOVERY (MSD)

Für den hochempfindlichen Nachweis spezifischer Bindungen werden SULFO-TAG™-Antikörper verwendet. Dabei handelt es sich um ein auf Elektrochemilumineszenz (ECL) basierendes System in 96-Well-Platten. SULFO-TAG™-Antikörper leuchten bei Stimulation mit elektrischem Strom auf und ermöglichen so eine Verstärkung der Signale, so dass der Anwender Bindungen mit niedrigen Konzentrationen des Substrats validieren kann, was ihm die Durchführung größerer Screens ermöglicht.

Luminex

Luminex verwendet einen beadbasierten Ansatz für Assays. Dadurch können sie Multiplex-Assays erstellen, bei denen die Beads verschiedene Ziele erkennen. Ein einfaches Streptavidin-Biotin-System wird dann zum Nachweis der eingefangenen Analyten mit biotinylierten Antikörpern verwendet. Die Verwendung dieser agonistischen Technologie ermöglicht es der Luminex-Plattform, Antigene mit geringen Störungen durch andere Antigene zu charakterisieren. Im Gegenzug kann die Immunantwort für jedes Antigen genauer bestimmt werden, sodass der Anwender letztlich die Identität der neutralisierenden Antikörper feststellen kann, die eine schützende Immunität ermöglichen. Diese Kombination aus einfacher Anwendung und genauerem Antigenscreening ist wichtig für die Entwicklung neuer Impfstoffe, die von Kombinations- und multivalenten Impfstoffentwicklungsplattformen dominiert werden.

Molekularbiologie

Die molekularbiologische Plattform führt PCR-basierte Assays zur Unterstützung von Impfstoffstudien durch. Unsere qPCR- und RT-qPCR-Assays werden zur Quantifizierung der Partikel des Impfstoffkandidaten (Genomkopien) in den Proben verwendet, um Studien zum viralen Shedding zu unterstützen.

  • qPCR
  • RT-qPCR

Assays zur zellvermittelten Immunität

Die Entwicklung und Bewertung von Impfstoffen erfordert hochempfindliche und quantitative Methoden, mit denen ein breites Spektrum von Molekülen wie Zytokine, Antigene und zelluläre Marker gemessen werden können. Unsere zellulären Assays umfassen folgenden Tests:

ELISpot

Enzyme-linked immunosorbent spot (ELISpot) ist ein äußerst flexibler und vielseitiger Assay, der an mehrere Ausleseformate angepasst werden kann. ELISpot-Assays sind quantitativ und messen wichtige zelluläre Funktionen von Zellen des Immunsystems. Sie sind nützlich, um sowohl die adaptive (humorale) als auch die angeborene (zellvermittelte) Immunantwort auf einen Impfstoff zu bewerten.

Humorale Reaktionen (B-Zellen)

  • Nachweis von Antikörper sezernierenden Zellen (ASC) – IgG/IgA
  • Nachweis von Gedächtnis-B-Zellen

Zellvermittelte Immunreaktionen (T-Zellen)

  • Quantifizierung der Zytokine
    • Wirksamkeit des Impfstoffs (IFN-γ)
    • Quantifizierung der Immunreaktionen (Th1/Th2)
  • Perforin und Granzyme B
    • Zytotoxische T-Zellen-Reaktionen

DURCHFLUSSZYTOMETRIE

Um Mediatoren der kurz- und/oder langfristigen Immunität zu identifizieren, ist eine robuste Methode zur Identifizierung, Sortierung und Charakterisierung erforderlich.

IDENTIFIZIERUNG

Die intrazelluläre Zytokinfärbung (ICS) ist ein wichtiges Verfahren zur Identifizierung und Zählung der durch den Impfstoff induzierten T-Zellen. Dies ist eine standardisierte Methode zur Identifizierung von T-Zell-Phänotypen: von Zytokinen über Marker bis hin zur Antigenspezifität.

SORTIERUNG

T-Zellen und B-Zellen lassen sich mit dieser Technologie anhand von Oberflächenmarkern leicht sortieren und können auf genomische und transkriptionelle Veränderungen, die durch die Impfung hervorgerufen werden, weiter untersucht werden. Angeborene Immuntypen können auch nach zellulären Markern sortiert werden, wenn dies gewünscht wird.

CHARAKTERISIERUNG

Der Benutzer kann Zytokine, Marker und andere Antigene auswählen. Dann kann der Assay so konzipiert werden, dass diese speziellen Moleküle in einem einzigen Multiplex-Assay nachgewiesen und quantifiziert werden.

Beispiele für Zelltypen und Marker, die mittels Durchflusszytometrie nachgewiesen werden:

  • Isolierung mononukleärer Zellen aus periUKHSArem Blut (PBMC) oder T-Zellen (CD4/CD8)
  • Intrazelluläre Zytokinfärbung (ICS)
    • Zytokine (IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, IL-17, TNF-α)
    • Zytotoxisches Potenzial (CD107a, Granzyme, Perforin)
    • B-Zellen-Helfer (CD40L)
    • Gedächtnisprofil (CD45RA, CCR7, CD27, CD28)
  • Phänotypisierung (antigenspezifische T-Zellen): ASC (CD3)
  • Antikörper-abhängige zelluläre Zytotoxizität (ADCC) Assays

Proteinwissenschaftlichen

Unser Team für Proteinwissenschaften arbeitet an komplexen Projekten und bietet End-to-End-Lösungen an, einschließlich „de novo“-Design, Konstruktion, Reinigung und analytische Charakterisierung neuartiger Proteine. Von Pseudopartikeln bis hin zu monoklonalen Antikörpern hat die Nexelis-Proteinforschungsgruppe Erfahrung in der Reinigung eines breiten Spektrums von Proteinen, einschließlich großer, komplexer Moleküle, die von einer Vielzahl von Expressionsplattformen produziert werden. Darüber hinaus haben wir Zugang zu einer Vielzahl von Analysemethoden mit modernsten Instrumenten. Die Protein-Wissenschaftsplattform war maßgeblich an der Entwicklung von Pseudo-Partikel-Assays beteiligt, die es uns ermöglichen, Impfstoff-Evaluierungsstudien in BSL-2-Laboratorien fortzusetzen und die Nachfrage nach BSL-3-Einrichtungen zu bewältigen.

Die Plattform der Proteinwissenschaften zur Unterstützung der Impfstoffentwicklung umfasst folgende Bereiche:

  • Immunotools-Technik
  • Interne Antigengenerierung
  • Expression, Reinigung, Charakterisierung
  • Stabilitätsprüfung

In-vivo-Modelle (präklinisch)

Die Auswahl der geeigneten Tiermodelle zur Bewertung der Wirksamkeit der Impfstoffkandidaten ist entscheidend für den Erfolg Ihres präklinischen Forschungsprogramms. Unsere präklinischen In-vivo-Dienstleistungen umfassen maßgeschneiderte In-vivo-Modelle und BSL-2-Modelle zur Untersuchung des jeweiligen Krankheitszustands. Wir bieten mehrere infektiöse In-vivo-Modelle an, die eine ganze Reihe von Spezies abdecken, um die Immunogenität und/oder Wirksamkeit von Kandidaten zu bewerten.

Unser Team hat Erfahrung in der Arbeit mit einer Vielzahl von Impfstoffformulierungen. Wählen Sie zwischen vielen bestehenden und maßgeschneiderten In-vivo-Modellen, um die Immunogenität und/oder Wirksamkeit von Kandidaten zu bewerten, basierend auf dem Wirkmechanismus (Mode of Action, MOA), der Spezies-Permissivität, den verfügbaren Immunwerkzeugen, dem Verabreichungsweg und anderen translationalen Überlegungen.

Darüber hinaus unterstützt unsere In-vivo-Modellplattform die Herstellung von Reagenzien oder Antikörpern, die für nachgeschaltete Assays benötigt werden.

Bewertung der zellulären Reaktion

Nexelis bietet hochentwickelte Methoden zur Bewertung der zellulären Reaktion mittels Durchflusszytometrie und ELISpot, einschließlich der Funktionalität nach Ex-vivo-Restimulation und der zellvermittelten Immunantwort für die Wirksamkeit von Impfstoffen. Panels und Marker können nach Bedarf angepasst werden.

Erfahren Sie mehr über die frühe Entwicklung

Molekularbiologie, Biomarker und Bioanalytik

Nexelis verfügt über zahlreiche Ressourcen im Bereich der Molekularbiologie und Bioanalyse sowie über eine breite Palette von Biomarker-Optionen, die ständig aktualisiert werden, wenn sich das Wissen weiterentwickelt.

Für Virusausscheidungen („Shedding“) und epidemiologische Studien bieten wir Virusnachweise mittels RT-qPCR an.