تعتمد تقنية عرض العاثيات على إدخال الجين المستهدف الغريب في موضع محدد من بروتين غلاف العاثيات، والتعبير عنه على سطح العاثيات دون التأثير على وظائفها الطبيعية. بعد عدة جولات من الفحص، تم الحصول أخيرًا على البروتين المستهدف ذي الخصوصية العالية والنشاط البيولوجي العالي.

يمكن توليد مكتبات أجسام مضادة عالية السعة باستخدام هذه التقنية. دورة الفحص قصيرة، والعملية التشغيلية بسيطة، ونطاق التطبيقات واسع، مما يسمح بتحديد التسلسلات المثلى للببتيدات أو البروتينات المستهدفة. في التطبيقات المتعلقة بالفيروسات، يمكن للباحثين اكتشاف أجسام مضادة ترتبط بالنظائر الفيروسية المهمة من خلال فحص مكتبات الأجسام المضادة الكبيرة. يمكن لهذه العملية أن تعيق دخول الفيروسات أو تكاثرها أو آليات التهرب المناعي، مما يُرسي أساسًا لعلاج المرض.

تُستخدم تقنية عرض البكتيريا العاثية على نطاق أوسع من تقنية الورم الهجين، التي تقتصر على إنتاج كمية صغيرة من الأجسام المضادة ضد مُستضدات مُحددة. في المقابل، تُقدم تقنية عرض البكتيريا العاثية مكتبة كاملة من الأجسام المضادة المُشتقة من أنواع مناعية مُختلفة.

تتمتع تقنية عرض البكتيريا بمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك فحص مستقبلات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، ودراسة التفاعلات البروتينية، وتتبع انتقال الإشارات بين الخلايا، وتشخيص الأمراض الحيوانية، وتطوير اللقاحات، من بين مجالات أخرى.

تقدم تقنية عرض البكتيريا العاثية مزايا عديدة، ويمكن تطبيقها في مجالات متنوعة. ومع ذلك، يتمثل التحدي الرئيسي في تطوير الأجسام المضادة المُعاد تركيبها باستخدام طريقة عرض البكتيريا العاثية في تعقيد العملية وتكلفتها. يتطلب هذا النهج دمج تقنيات البيولوجيا الجزيئية، بما في ذلك الطفرة والاستنساخ والتعبير الجيني، إلى جانب التحليلات المناعية والكيميائية الحيوية والفيزيائية الحيوية لتحديد الأجسام المضادة المطلوبة وتوصيفها.

يُعدّ عرض المستضد حلقة وصل بالغة الأهمية. تشمل طرق عرض المستضد بشكل رئيسي العرض المباشر للمستضد المغلف، والعرض غير المباشر للمستضد المغلف، والعرض من خلال فحص الخلايا الكاملة، والعرض من خلال الليبوزومات، وأقراص الفوسفوليبيد النانوية، وVLPs.

طريقة الطلاء المباشر بسيطة نسبيًا، لكن من السهل تغيير تكوين المستضد، بينما عملية الطلاء غير المباشر معقدة، لكنها تحافظ على تكوين المستضد وتُحسّن كفاءة العرض. يُمكن لفحص الخلايا محاكاة المشهد الحقيقي داخل الجسم الحي، ولكن توجد مشكلة في الارتباط غير النوعي. يتميز قرص الفوسفوليبيد النانوي بحجمه الصغير، وكفاءة توصيله العالية، وثباته الجيد؛ حيث يتم دمج أو تغليف VLPs بالمستضد، مما يتميز بمناعة عالية وأمان جيد، ويمكنه تحفيز استجابة مناعية قوية.

إذا كان التركيز منخفضًا جدًا، فإن احتمالية الارتباط بالعاثية ستنخفض، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الفحص. في المقابل، قد يزيد التركيز المرتفع جدًا من احتمالية الارتباط غير النوعي، ويرفع إشارة الخلفية، ويعرقل تحديد المستنسخات الإيجابية.

يمكن استخدام طريقة التثبيت المعتدل لتجنب درجات الحرارة العالية والأحماض والقلويات القوية. واستُخدمت طريقة الطلاء غير المباشر ونظام البيوتين-ستربتافيدين لتقليل تلف بنية المستضد. إذا كان المستضد بروتينًا غشائيًا، فيمكن عرضه على سطح الخلايا السليمة أو استخدامه لمحاكاة بيئة الغشاء، مثل الأقراص النانوية، للحفاظ على تركيبه الطبيعي لبروتين الغشاء.

بالإضافة إلى التجارب الروتينية مثل ELISA، و Western Blotting (WB)، و Immunofluorescence (IF)، يمكن استخدام تقنيات الكشف عن الرنين البلازموني السطحي (SPR) و Bio-Layer Interferometry (BLI) لمراقبة عمليات الارتباط والتفكك للأجسام المضادة والمستضدات في الوقت الحقيقي، مما يسمح بتحديد معلمات التقارب والحركية.

يمكن الاستفادة من عرض البكتيريا لإنتاج أجسام مضادة وحيدة النسيلة عالية الألفة لمجموعة واسعة من الأنواع المنتجة للأجسام المضادة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر البشر والفئران والجرذان والأرانب والدجاج والإبل واللاما والأبقار والكلاب والأغنام والقرود وأسماك القرش.

تتميز تقنية بناء مكتبات الأجسام المضادة للفأر بثباتها، وفعاليتها من حيث التكلفة، وقصر مدتها التجريبية، مما يجعلها مناسبة للفحص الأولي للأجسام المضادة والبحوث الأساسية. تتميز أجسام الأرانب المضادة بتقارب وخصوصية قويين، مع نطاق أوسع للتعرف على النمط الظاهري مقارنةً بأجسام الفئران المضادة. يمكن الحصول على الأجسام المضادة البشرية مباشرةً من مكتبات الأجسام المضادة البشرية، مما يُجنّب ردود الفعل المناعية المحتملة التي قد تحدث عند إعطاء أجسام مضادة غير متجانسة لجسم الإنسان. لهذا النهج قيمة كبيرة في أبحاث وتطوير الأدوية، وخاصةً في إنتاج الأجسام المضادة العلاجية.

تنقسم المستضدات الحيوانية بشكل عام إلى مستضد بروتيني ومستضد بولي ببتيد ومستضد حمض نووي ومستضد مرتبط بمسببات الأمراض، ومن بينها مستضد مرتبط بمسببات الأمراض يشمل مستضد الفيروس (جسيم فيروسي كامل، بروتين فيروسي، بروتين فيروسي غير هيكلي، إلخ)، ومستضد بكتيري (مستخلص بكتيري كامل، مكون جدار الخلية، بروتين إفرازي، سم، إلخ) ومستضد طفيلي.

عدّل المستضدات المناعية باستبدالها ببروتينات مُعاد تركيبها، واستبدال جزيئات الفيروسات المُكافحة للحرائق ببروتينات هيكلية للفيروسات. عدّل تصميم التجربة وجرعة المناعة.

يمكن تعزيز المناعة عن طريق ربط المستضدات ببروتينات حاملة، مثل ألبومين مصل البقر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام المواد المساعدة المناعية، بما في ذلك مادة فرويند المساعدة والمادة المساعدة المصنوعة من الألومنيوم، لإطالة مدة البقاء في الجسم الحي وتحفيز تنشيط الخلايا المناعية وتكاثرها، مما يُحسّن المناعة.

مكتبة الأجسام المضادة للعاثيات هي مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة للعاثيات، تُنشأ بتجميع مجموعة كاملة من جينات المناطق المتغيرة من الأجسام المضادة في نواقل العاثيات، والتعبير عنها على أسطح العاثيات. تؤدي هذه العملية إلى تكوين مكتبة أجسام مضادة للعاثيات.

تتضمن العملية العامة لعرض العاثيات عدة خطوات رئيسية: استخراج خلايا الدم المحيطية وحيدة النواة (PBMC) من الحيوانات المُحصَّنة، وعزل الحمض النووي الريبوزي الكلي (RNA) ونسخه إلى الحمض النووي التكميلي (cDNA)، وتضخيم الجين المستهدف باستخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، واستنساخ الجين المستهدف في ناقل عاثي، وتحويله إلى خلية مضيفة للتعبير الجيني. تُفضي هذه العملية إلى إنشاء مكتبة لعرض العاثيات، قادرة على تحديد الأجسام المضادة عالية الألفة بسرعة. وبالتالي، يمكن أن تُشكل هذه المكتبة موردًا قيّمًا لتطوير اللقاحات والأدوية العلاجية والكواشف التشخيصية.

وفقًا لمصدر مكتبة الأجسام المضادة، يمكن تصنيف مكتبات الأجسام المضادة للعاثيات إلى مكتبات أجسام مضادة للعاثيات المناعية ومكتبات أجسام مضادة للعاثيات الأصلية. يكمن الفرق الرئيسي بين هذين النوعين في ما إذا كانت الحيوانات قد تم تطعيمها أم لا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن توليد مكتبات الأجسام المضادة الأصلية من خلال التخليق شبه الاصطناعي أو التخليق الاصطناعي.

هناك مؤشران رئيسيان لتقييم جودة مكتبة الأجسام المضادة: سعة التخزين والتنوع. تضمن سعة التخزين الكبيرة، إلى جانب التنوع العالي، فحصًا فعالًا للأجسام المضادة بألفة وخصوصية عاليتين.

في عملية الاستخلاص البيولوجي، تُحضّن مكتبة العرض مع أهداف ثابتة، ثم تُغسل بكثافة لإزالة العاثيات غير المتفاعلة. تُستخلَص المُقترنات عادةً باستخدام محلول حمضي أو عالي الملح، ثم تُضخَّم في خلايا مُضيفة مناسبة لإثرائها. بعد 3 إلى 5 جولات من الفحص، يتم الحصول على أجسام مضادة عالية الألفة.

تشمل طرق فحص العاثيات بشكل أساسي الفرز في الطور الصلب، والفرز في الطور السائل، والفرز الخلوي. ينبغي عند اختيار طريقة الفحص المناسبة مراعاة خصائص الجزيئات المستهدفة، وأهداف عملية الفحص، وبيئة المختبر.

يُعدّ الفحص الإيجابي الطريقة الأساسية لفحص الأجسام المضادة للعاثيات التي ترتبط بالبروتينات المستهدفة. أما الفحص السلبي فيهدف إلى استبعاد الأجسام المضادة غير النوعية. خلال عملية فحص الأجسام المضادة للعاثيات، قد يتم تحديد الأجسام المضادة غير النوعية نتيجةً لتداخل من مُلصق المستضد المستهدف، أو المواد، أو مستضدات أخرى تُشابهه في بنيته. في مثل هذه الحالات، يُمكن للفحص السلبي أن يُعزز كفاءة عملية الفحص.

تشمل طرق التحقق من الأجسام المضادة عادةً اختبار الإليزا (ELISA)، والتنبيت الغربي (WB)، وقياس التدفق الخلوي، والترسيب المناعي (IP)، والفلورة المناعية (IF)، والكيمياء المناعية النسيجية، بالإضافة إلى تقنيات تجريبية أخرى متنوعة. تتمتع ألفا لايف تيك بخبرة واسعة في مجال الكشف عن الأجسام المضادة، ولديها فريق تجريبي محترف، مما يضمن فعالية الأجسام المضادة في التجارب اللاحقة.