Што такое антыцелаўтварэнне?

З дапамогай інжынерыі антыцелаў стала магчымым змяняць памер малекул, фармакокінетыку, імунагеннасць, афіннасць звязвання, спецыфічнасць і эфектарную функцыю антыцелаў. Пасля сінтэзу антыцелаў спецыфічнае звязванне антыцелаў робіць іх вельмі каштоўнымі ў клінічнай дыягностыцы і лячэнні. Дзякуючы інжынерыі антыцелаў яны могуць задаволіць патрэбы ранняй распрацоўкі лекаў і дыягностыкі.

Мэта інжынерыі антыцелаў — распрацоўка і стварэнне высокаспецыфічных, стабільных функцый, якіх не могуць дасягнуць натуральныя антыцелы, што закладвае аснову для вытворчасці тэрапеўтычных антыцелаў.

«Альфа Лайфтэк», маючы шырокі вопыт праектавання антыцелаў, можа прадастаўляць паслугі па распрацоўцы манаклональных і полікланальных антыцелаў для розных відаў, а таксама паслугі па стварэнні і скрынінгу бібліятэк антыцелаў для фагавага дысплейнага дыяпазону. «Альфа Лайфтэк» можа прапанаваць кліентам якасныя біяпадобныя антыцелы і рэкамбінантныя бялковыя прадукты, а таксама адпаведныя паслугі для атрымання эфектыўных, высокаспецыфічных і стабільных антыцелаў. Выкарыстоўваючы комплексныя платформы для антыцелаў і бялкоў і сістэмы фагавага дысплейнага дыяпазону, мы прапануем паслугі, якія ахопліваюць усе этапы вытворчасці антыцелаў, у тым ліку такія тэхнічныя паслугі, як гуманізацыя антыцелаў, ачыстка антыцелаў, секвенаванне антыцелаў і валідацыя антыцелаў.

Піянерскі этап інжынерыі антыцелаў звязаны з дзвюма тэхналогіямі:

--Тэхналогія рэкамбінантнай ДНК

--Гібрыдомная тэхналогія

Хуткае развіццё інжынерыі антыцелаў звязана з трыма важнымі тэхналогіямі:

--Тэхналогія кланавання генаў і палімеразная ланцуговая рэакцыя

--Экспрэсія бялкоў: Рэкамбінантныя бялкі выпрацоўваюцца такімі сістэмамі экспрэсіі, як дрожджы, палачкападобныя вірусы і расліны

--Камп'ютэрнае праектаванне канструкцый

Першае пакаленне антыцелаў было гуманізавана для атрымання хімерных антыцелаў, дзе варыябельная вобласць мышыных моноклональных антыцелаў была звязана з канстантнай вобласцю малекул чалавечага IgG. Антыгензвязальная вобласць (CDR) мышыных моноклональных антыцелаў другога пакалення была трансплантавана ў чалавечы IgG. За выключэннем вобласці CDR, усе астатнія антыцелы з'яўляюцца амаль чалавечымі антыцеламі, і былі прыкладзены намаганні, каб пазбегнуць індукцыі рэакцый чалавечых антымышыных антыцелаў (HAMA) пры выкарыстанні клонаваных мышыных антыцелаў для лячэння людзей.

 

Для стварэння бібліятэкі фагавага дысплея першым крокам з'яўляецца атрыманне генаў, якія кадуюць антыцелы, якія можна вылучыць з В-клетак імунізаваных жывёл (стварэнне імуннай бібліятэкі), экстрагаваць непасрэдна з неімунізаваных жывёл (стварэнне натуральнай бібліятэкі) або нават сабраць in vitro з фрагментамі генаў антыцелаў (сінтэтычнае стварэнне бібліятэкі). Затым гены ампліфікуюцца з дапамогай ПЛР, устаўляюцца ў плазміды і экспрэсуюцца ў адпаведных сістэмах гаспадара (экспрэсія дрожджаў (звычайна Pichia pastoris), пракарыятычная экспрэсія (звычайна E. coli), экспрэсія клетак млекакормячых, экспрэсія раслінных клетак і экспрэсія клетак насякомых, інфікаваных палачкападобнымі вірусамі). Найбольш распаўсюджанай з'яўляецца сістэма экспрэсіі E. coli, якая інтэгруе спецыфічную паслядоўнасць кадавання антыцелаў у фаг і кадуе адзін з бялкоў абалонкі фага (pIII або pVIII). Зліццё генаў, І, І, дэманструецца на паверхні бактэрыяфагаў. Аснова гэтай тэхналогіі заключаецца ў стварэнні бібліятэкі фагавага дысплея, якая мае перавагу перад натуральнымі бібліятэкамі ў тым, што яна можа мець спецыфічнае звязванне. Пасля гэтага антыцелы з антыгеннай спецыфічнасцю праходзяць скрынінг з дапамогай біялагічнага працэсу адбору, мэтавыя антыгены фіксуюцца, незвязаныя фагі паўторна змываюцца, а звязаныя фагі змываюцца для далейшага ўзбагачэння. Пасля трох ці больш цыклаў паўтарэння вылучаюцца антыцелы з высокай спецыфічнасцю і высокай афіннасцю.

Мал. 3: Стварэнне і скрынінг бібліятэкі антыцелаў

Для атрымання фрагментаў антыцелаў можна выкарыстоўваць тэхналогію рэкамбінантнай ДНК. Спачатку Fab-антыцелы могуць быць гідралізаваны толькі страўнікавай пратэазай з утварэннем фрагментаў (Fab')2, якія затым расшчапляюцца папаінам для атрымання асобных Fab-фрагментаў. Fv-фрагмент складаецца з VH і VL, якія маюць дрэнную стабільнасць з-за адсутнасці дысульфідных сувязяў. Такім чынам, VH і VL злучаны паміж сабой кароткім пептыдам з 15-20 амінакіслот, утвараючы адналанцуговае варыябельнае фрагмент (scFv) антыцелы з малекулярнай масай прыблізна 25 кДа.

Вывучэнне структуры антыцелаў у вярблюдаў (Camel, Liama ​​і Alpaca) паказала, што антыцелы маюць толькі цяжкія ланцугі і не маюць лёгкіх ланцугоў, таму іх называюць антыцеламі з цяжкім ланцугом (hcAb). Варыябельны дамен цяжкіх ланцугоў антыцелаў называецца аднадаменнымі антыцеламі або нанацеламі, або VHH, памерам 12-15 кДа. Як манамеры, яны не маюць дысульфідных сувязей і вельмі стабільныя, з вельмі высокай афіннасцю да антыгенаў.

Мал. 5: Антыцелы цяжкага ланцуга і VHH/нанацелы

Экспрэсія без клетак выкарыстоўвае экспрэсію натуральнай або сінтэтычнай ДНК для дасягнення сінтэзу бялку in vitro, звычайна з выкарыстаннем сістэмы экспрэсіі E. coli. Яна хутка вырабляе бялкі і пазбягае метабалічнай і цытатаксічнай нагрузкі на клеткі пры вытворчасці вялікай колькасці рэкамбінантных бялкоў in vivo. Яна таксама можа вырабляць бялкі, якія цяжка сінтэзаваць, напрыклад, тыя, якія цяжка мадыфікаваць пасля трансляцыі або сінтэзаваць мембранныя бялкі.