Bioverkapselung von Immuntherapeutika in Pflanzen

Pflanzen können vielseitig zur Produktion pharmazeutischer Proteine eingesetzt werden und bieten produktspezifische Vorteile für spezielle Anwendungen. Für die Verabreichung über die Schleimhaut des Verdauungstraktes stehen zum Beispiel pflanzenspezifische Optionen zur Verkapselung der Wirkstoffe in Speicherorganellen zur Verfügung. Diese Organellen kommen üblicherweise in Samen vor, können jedoch auch in Blättern induziert und als synthetische Organellen in ihrem Aufbau variiert werden, sodass eine kontrollierte Freisetzung des rekombinanten Wirkstoffs erzielt werden kann. Im vorliegenden Projekt soll diese Strategie für Immuntherapeutika eingesetzt und untersucht werden. Diese sollen in synthetische Proteinkörper aus mehreren Komponenten und Schichten eingelagert werden, um unterschiedliche Stabilität und eine definierte Freisetzungskinetik zu entwickeln. Eine solche Strategie ist vielversprechend für die Verbesserung der spezifischen Immuntherapie bei allergischen Erkrankungen. Die allergenspezifische Immuntherapie ist eine Behandlung, die bei Atemwegs- und Insektengiftallergien sehr gut etabliert ist. Bei der Behandlung von Nahrungsmittelallergien ist die herkömmliche subkutane Immuntherapie jedoch oft mit unerwünschten Nebenwirkungen verbunden, erfordert lange Behandlungszeiten und kann nicht immer eine dauerhafte Verbesserung der Symptome bewirken. Diese Nachteile können durch die Verwendung von hypoallergenen Allergenmutanten und alternativen Verabreichungswegen wie der sublingualen (SLIT) oder oralen (OIT) Immuntherapie teilweise behoben werden. Eines der Probleme bei der mukosalen Applikation besteht jedoch darin, dass oral verabreichte Allergene abbauenden Enzymen ausgesetzt sind und/oder den Gastrointestinaltrakt passieren, wo eine Verdauung der Substanzen stattfindet. Im vorliegenden Projekt sollen deshalb Nahrungsmittelallergene und ihre hypoallergenen Mutanten, die eine vielversprechende Möglichkeit für den Einsatz in der sublingualen und/oder oralen Immuntherapie darstellen, in mehrschichtige pflanzliche Speicherorganellen eingebaut werden, wodurch eine höhere Stabilität und somit eine verbesserte Wirkung erwartet wird. Diese Annahme soll durch eine umfassende molekularbiologische und zellbiologische Analyse sowie in einem Mausmodell für Nahrungsmittelallergie untersucht werden.