Immobilisierungssubstanz

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Immobilisie¬ rungssubstanz zur Bindung von biologischem Material an Trägern zu schaffen.

Diese Immobilisierungεsubstanz ist' dadurch gekennzeichnet, daß adhäεive Proteine, die aus extrazellulären Strukturen, inεbesonTlere Fimbrien, Pili, äußeren Membranen oder Kapsel von Gram-negativen Bakterien, insbesondere Colibakterien, isoliert sind, verwendet werden.

Diese adhäsiven Proteine (Adhäεine) besitzen typiεcherweis ein Molekulargewicht in der Größenordnung von 12 000 bis 30 000 Dalton und können Kohlehydratkomponenten von Glyco- lipoiden und Glycoproteinen höherer Zellen erkennen. Diese adhäsiven Proteine vermitteln die Adhärenε der Bakterien an höhere Zellen (z. B. Erythrozyten, ymphozyten) und an Gewebe (z. B. Epithel). Diese adhäεiven Proteine werden im allgemeinen von Säugetier-Proteoεen nicht geεpalten.

Dieεe iεolierten adhäεiven Proteine (Glycoproteine) bzw. di entsprechenden Bindungsstellen dieser Proteine oder der Proteinfragmente oder der gegebenenfalls daraus z. B. durch Hydrolyse gewonnenen Polypeptide werden erfindungsgemäß zur Immobilisierung von Zellen, insbeεondere Säugerzellen, Gewe ben, von pharmazeutischen Wirkstoffen, Antikörpern oder

Wachstumεkörpern an Trägern verwendet. Inεbesondere für die Oberflächenaufbereitung von Implantaten lassen sich diese adhäsiven Proteine als Anheftfaktoren für Säugetierzellen bzw. Gewebe verwenden. Die Zellen bzw. Gewebe lassen sich über die adhäεiven Proteine an der Oberfläche eines Implan-

tatgrundkörperε quaεi irreversibel binden. Als Wachεtumε- faktoren kommen Blutserum oder Beεtandteile davon εowie Fibronektin in Frage. Auch eine Kombination auε Stoff- Wechselprodukten von Zellen und auf biochemischem Weg modi- fizierten Naturprodukten sind als Wachstumεfaktoren geeig¬ net. Weitere Wachεtumsfaktoren können zur Zelldifferenzie¬ rung führende Proteine und Knochenεubstanz induzierende Pro teine sein. Bei den Implantaten kann es sich um extra- korporale oder implantierbare künstliche Organe, Gefäße, Prothesen, Hautersatz, Zahnersatz, künstliche Augenlinsen, Kontaktlinsen und dgl. handeln. Durch kovalente Bindung können die Adhäsine an den Implantatoberflächen gebunden sein.

Auch bei der Formulierung von Arzneimitteln lasεen εich die adhäsiven Proteine zur Bindung der pharmazeutischen Wirk¬ sto fe, insbesondere von Blutgerinnungsmitteln, an den Trä¬ gerkörpern, inεbeεondere pulverförmigen Trägerkörpern, ver¬ wenden.

Alε Trägerkörper kommen auch Kohlehydratkomponenten von Glycolipoiden und Glycoproteinen enthaltenden höheren Zelle in Frage, da dieεe von den adhäεiven Proteinen spezifisch erkannt werden.

Ferner können die adhäsiven Proteine als Immobilisierungε- substanz für Antikörper produzierende Zellen, inεbeεondere Säugerzellen, von Gewebe und dgl. verwendet werden. Ferner besteht eine Anwendungsmöglichkeit der Adhäεine in der Endo theliumbildung bei Gefäßverpflanzungen.

Eine weitere wichtige Anwendung besteht darin, daß die Ad¬ häεine in der Chirurgie als Gewebekleber zum Einsatz kommen Da die Adhäsine wasεerlöεlich sind, können sie als Einkompo

nentenkleber zur Anwendung kommen. Die Anwendungεgebiete sind insbesondere die Unfallchirurgie, die Weichteilchirur gie und auch die Leberchirurgie, da in diesen Fällen Nähte häufig nicht zum gewünschten Erfolg führen. Gegenüber den bislang verwendeten Fimbrienklebern, bei denen es εich um einen Z ^" weikomponentenkleber handelt, der während der Opera tion angemischt und schnell verarbeitet werden muß, und in der Handhabung daher schwierig und nicht ohne Risiko für d Blutgerinnung ist, treten bei dem Adhäsine-Gewebekleber di se Nachteile nicht auf. Da Adhäsine wasserlöslich sind, kö nen sie ^g ln Form eines Einkomponentenklebers verwendet wer¬ den.

Bevorzugt kommen Nicht-Fi brien-assoziierte Adhäεine zum Einsatz, da diese εich mit größerer Ausbeute von der Zell¬ oberfläche der Bakterien isolieren laεsen. Diese Nicht- Fimbrien-assoziierten Adhäsine, welche bevorzugt aus Escherichia Coli-Bakterien gewonnen werden, binden selekti an Humanzellmembranen. Das Molekulargewicht liegt in der Größenordnung von 12 000 bis 30 000 Dalton, bevorzugt im Bereich von 20 000 Dalton. Die Nicht-Fimbrien-aεsoziierten Adhäεine können Aggregate bilden. Dieses dann apparente

Molekulargewicht nach der Aggregatbildung beträgt etwa

6 7 10 bis 10 Dalton. Ferner sind dieεe Adhäsine wasserlösli

Für die Gewinnung der Adhäsine läßt εich folgendes Verfahr durchführen. Auf Agar lassen sich in beispielsweise Petri- schalen die entsprechenden E. Coli-Bakterien kultivieren. Trennung der Adhäsine von den Zellmembranen der Bakterien werden dieεe zunächst ultrabeschallt und dann durch Ultraz trifugieren getrennt urid nachfolgende chromatographische A reinigung gereinigt. Man erhält bei der Kultivierung in 10 Petrischalten mit 14 cm Durchmeεεer etwa 40 bis 50 mg grob gereinigte Adhäsine bzw. etwa 30 mg hoch gereinigte Adhäεi

Die gewonnenen Nicht-Fimbrien-assoziierten Adhäsine können je nach E. Coli-Stamm folgende Spezifizitäten aufweisen:

Spezifitäten bei den Nicht-Fimbrien-assoziierten Adhäsinen (NFA)

NFA-1: Rezeptor ist das Glycophorin A (Vorkommen ist vor allem auf Erythrozyten, Bindung aber auch an Nierenzellen)

NFA-2: Rezeptor ist daε Glycophorin A

NFA-3: Rezeptor iεt daε Blutgruppenantigen N

NFA-4: Rezeptor iεt daε Blutgruppenantigen M

NFA-5: Rezeptor ist das Blutgruppenantigen M.