Технологията на фагов дисплей е да се вмъкне чужд целеви ген в специфичната позиция на фаговия капсиден протеин и чуждият ген да се експресира върху повърхността на фага, без да се засяга нормалната функция на фага. След няколко кръга на скрининг, най-накрая е получен целевият протеин със силна специфичност и висока биологична активност.

С помощта на тази технология могат да се генерират библиотеки с антитела с висок капацитет. Цикълът на скрининг е кратък, оперативният процес е лесен за използване, а обхватът на приложенията е обширен, което позволява идентифицирането на оптимални последователности за целеви пептиди или протеини. В приложения, свързани с вируси, изследователите могат да открият антитела, които се свързват с критични вирусни епитопи, чрез скрининг на големи библиотеки с антитела. Този процес може да възпрепятства механизмите за навлизане, репликация или имунно избягване на вирусите, като по този начин се изгражда основа за лечение на заболявания.

Технологията на фаговия дисплей е по-широко използвана от хибридомната технология, която е ограничена до производството на малко количество антитела срещу специфични имуногени. За разлика от нея, технологията на фаговия дисплей може да представи цяла библиотека от антитела, получени от различни имунни видове.

Технологията за фагов дисплей има широк спектър от приложения, включително скрининг на рецепторите на патогенни микроорганизми, изучаване на протеинови взаимодействия, проследяване на предаването на сигнали между клетките, диагностициране на болести по животните и разработване на ваксини, наред с други области.

Технологията за фагов дисплей предлага множество предимства и може да се прилага в различни области. Основното предизвикателство при разработването на рекомбинантни антитела, използвайки метода на фагов дисплей, обаче е сложността и цената, свързани с процеса. Този подход налага интегрирането на техники на молекулярната биология, включително мутация, клониране и експресия, заедно с имунологични, биохимични и биофизични анализи за идентифициране и характеризиране на желаните антитела.

Представянето на антигена е много важна връзка. Методите за представяне на антигена включват главно директно представяне на покрит антиген, индиректно представяне на покрит антиген, представяне на антигена чрез скрининг на цели клетки, представяне на антигена чрез липозоми, нано-фосфолипидни дискове и VLPs.

Методът на директно покритие е сравнително прост, но конформацията на антигена е лесна за промяна, а операцията по индиректно покритие е сложна, но може да поддържа конформацията на антигена и да подобри ефективността на представяне. Клетъчният скрининг може да симулира реална сцена in vivo, но има проблем с неспецифичното свързване. Нано-фосфолипидният диск има малък размер, висока ефективност на доставяне и добра стабилност; VLPs са слети с антиген или обвити с антиген, което има висока имуногенност и добра безопасност и може да предизвика силен имунен отговор.

Ако концентрацията е твърде ниска, вероятността за свързване с фага ще намалее, което ще доведе до намалена ефективност на скрининга. Обратно, прекомерно високата концентрация може да увеличи вероятността за неспецифично свързване, да повиши фоновия сигнал и да затрудни идентифицирането на положителни клонове.

Може да се използва метод на меко фиксиране, за да се избегнат високи температури, силни киселини и основи. За намаляване на увреждането на антигенната структура са използвани метод на индиректно покритие и биотин-стрептавидин система. Ако антигенът е мембранен протеин, той може да бъде изложен на повърхността на непокътнати клетки или да се използва за симулиране на мембранната среда, например чрез нанодиск, за да се запази естествената му конформация на мембранния протеин.

В допълнение към рутинните експерименти като ELISA, Western blotting (WB) и имунофлуоресценция (IF), могат да се използват техники за детекция с повърхностен плазмонен резонанс (SPR) и биослойна интерферометрия (BLI), за да се наблюдават процесите на свързване и дисоциация на антитела и антигени в реално време, което позволява определянето на афинитетните и кинетичните параметри.

Фаговият дисплей може да се използва за генериране на моноклонални антитела с висок афинитет за широк спектър от видове, произвеждащи антитела, включително, но не само, хора, мишки, плъхове, зайци, пилета, камили, алпаки, крави, кучета, овце, маймуни и акули.

Технологията за изграждане на библиотеки от миши антитела е добре установена, рентабилна и има кратка експериментална продължителност, което я прави подходяща за предварителен скрининг на антитела и фундаментални изследвания. Заешките антитела проявяват силен афинитет и специфичност, с по-широк диапазон на разпознаване на епитопи в сравнение с мишите антитела. Човешките антитела могат да бъдат получени директно от библиотеки от човешки антитела, като по този начин се избягват потенциални имунни реакции, които могат да възникнат, когато хетероложни антитела се прилагат в човешкото тяло. Този подход има значителна стойност в научноизследователската и развойна дейност на лекарства, особено при създаването на терапевтични антитела.

Животинските имуногени обикновено се разделят на протеинов антиген, полипептиден антиген, нуклеиново-киселинен антиген и патоген-свързан антиген, сред които патоген-свързаният антиген включва вирусен антиген (пълна вирусна частица, вирусен протеин, вирусен неструктурен протеин и др.), бактериален антиген (пълен бактериален екстракт, компонент на клетъчната стена, секретиран протеин, токсин и др.) и паразитен антиген.

Адаптирайте имуногените чрез заместване на имунните антигени с рекомбинантни протеини и заместване на вирусните частици, използвани за гасене на пожари, със структурните протеини на вирусите. Адаптирайте експерименталния дизайн и модифицирайте имунната доза.

Имуногенността може да бъде подобрена чрез свързване на антигени с протеини-носители, като например говежди серумен албумин. Освен това, имунни адюванти, включително адювант на Фройнд и алуминиев адювант, могат да бъдат използвани за удължаване на времето на престой in vivo и стимулиране на активирането и пролиферацията на имунните клетки, като по този начин се подобрява имуногенността.

Библиотеката от фагови антитела е колекция от разнообразни фагови антитела, създадени чрез сглобяване на пълен набор от гени с променлива област от антитела във фагови вектори и експресирането им върху повърхностите на фагите. Този процес води до образуването на библиотека от фагови антитела.

Общият процес на фагов дисплей включва няколко ключови стъпки: екстрахиране на периферни кръвни мононуклеарни клетки (PBMC) от имунизирани животни, изолиране на тотална РНК и транскрибирането ѝ в комплементарна ДНК (кДНК), амплифициране на целевия ген с помощта на технология на полимеразна верижна реакция (PCR), клониране на целевия ген във фагов вектор и трансформиране на вектора в клетка гостоприемник за експресия. Този процес води до изграждането на библиотека за фагов дисплей, която може бързо да идентифицира антитела с висок афинитет. Впоследствие тази библиотека може да служи като ценен ресурс за разработването на ваксини, терапевтични лекарства и диагностични реагенти.

Според източника на библиотеката с антитела, библиотеките с фагови антитела могат да бъдат категоризирани в библиотеки с имунни фагови антитела и библиотеки с естествени фагови антитела. Основната разлика между тези два типа е дали животните са били ваксинирани. Освен това, библиотеките с естествени антитела могат да бъдат генерирани чрез полусинтез или синтез.

Има два основни показателя за оценка на качеството на библиотека с антитела: капацитет за съхранение и разнообразие. Големият капацитет за съхранение, комбиниран с високо разнообразие, осигурява ефективен скрининг на антитела с висок афинитет и специфичност.

В процеса на биологично елутрииране, дисплейната библиотека се инкубира с фиксирани мишени и след това се промива обилно, за да се отстранят нереактивните фаги. Конюгатите обикновено се елуират с помощта на киселинен или силно солен разтвор и впоследствие се амплифицират в подходящи гостоприемни клетки за обогатяване. След 3 до 5 кръга на скрининг се получават антитела с висок афинитет.

Методите за скрининг на фаги включват предимно твърдофазен панинг, течнофазен скрининг и клетъчен скрининг. Изборът на подходящ метод за скрининг трябва да вземе предвид характеристиките на целевите молекули, целите на процеса на скрининг и лабораторната среда.

Положителният скрининг е най-фундаменталният метод за скрининг на фагови антитела, които се свързват с целеви протеини. Отрицателният скрининг служи за елиминиране на неспецифични антитела. По време на процеса на скрининг на фагови антитела, неспецифични антитела могат да бъдат идентифицирани поради интерференция от етикета на целевия антиген, материали или други антигени със структурни сходства с целевия антиген. В такива случаи отрицателният скрининг може да подобри ефективността на процеса на скрининг.

Методите за проверка на антитела обикновено включват ELISA, Western blotting (WB), флоуцитометрия, имунопреципитация (IP), имунофлуоресценция (IF), имунохистохимия и различни други експериментални техники. Alpha Lifetech притежава богат опит в откриването на антитела и разполага с професионален експериментален екип, което гарантира ефективността на антителата в последващи експерименти.