Какво е антително инженерство?

С помощта на инженерството на антитела е възможно да се модифицира молекулярният размер, фармакокинетиката, имуногенността, афинитета на свързване, специфичността и ефекторната функция на антителата. След синтезиране на антитела, специфичното свързване на антителата ги прави изключително ценни в клиничната диагностика и лечение. Чрез инженерството на антитела, те могат да отговорят на нуждите на ранното разработване на лекарства и диагностика.

Целта на инженерството на антитела е да проектира и произвежда високо специфични, стабилни функции, които естествените антитела не могат да постигнат, полагайки основите за производството на терапевтични антитела.

Alpha Lifetech, с богатия си опит в проектирането на антитела, може да предостави персонализирани услуги за моноклонални и поликлонални антитела за множество видове, както и услуги за изграждане и скрининг на библиотеки с антитела за фагов дисплей. Alpha Lifetech може да предостави на клиентите си качествени биоподобни антитела и рекомбинантни протеинови продукти, както и съответните услуги, за производство на ефективни, високо специфични и стабилни антитела. Чрез използване на всеобхватни платформи за антитела, протеини и системи за фагов дисплей, ние предоставяме услуги, обхващащи производството на антитела нагоре и надолу по веригата, включително технически услуги като хуманизиране на антитела, пречистване на антитела, секвениране на антитела и валидиране на антитела.

Пионерският етап в инженерството на антитела е свързан с две технологии:

--Рекомбинантна ДНК технология

--Хибридомна технология

Бързото развитие на инженерството на антитела е свързано с три важни технологии:

--Технология за клониране на гени и полимеразна верижна реакция

--Експресия на протеини: Рекомбинантните протеини се произвеждат от експресионни системи като дрожди, пръчковидни вируси и растения

--Компютърно проектиране на конструкции

Първото поколение антитела са хуманизирани за производството на химерни антитела, където вариабилният регион на миши моноклонални антитела е свързан с константния регион на човешки IgG молекули. Антиген-свързващият регион (CDR) на миши моноклонални антитела от второ поколение е трансплантиран в човешки IgG. С изключение на CDR региона, всички останали антитела са почти човешки антитела и са положени усилия да се избегне индуцирането на човешки анти-миши антитела (HAMA) отговори, когато се използват миши клонирани антитела за лечение на хора.

 

За да се изгради фагова дисплейна библиотека, първата стъпка е да се получат гените, кодиращи антитела, които могат да бъдат изолирани от В клетки на имунизирани животни (конструиране на имунна библиотека), извлечени директно от неимунизирани животни (конструиране на естествена библиотека) или дори сглобени in vitro с фрагменти от гени на антитела (конструиране на синтетична библиотека). След това гените се амплифицират чрез PCR, вмъкват се в плазмиди и се експресират в подходящи гостоприемни системи (експресия на дрожди (обикновено Pichia pastoris), прокариотна експресия (обикновено E. coli), експресия на клетки на бозайници, експресия на растителни клетки и експресия на клетки на насекоми, инфектирани с пръчковидни вируси). Най-разпространената е експресионната система на E. coli, която интегрира специфична кодираща последователност на антитела върху фага и кодира един от протеините на фаговата обвивка (pIII или pVIII). Генното сливане на, И се показва на повърхността на бактериофагите. Ядрото на тази технология е да се изгради фагова дисплейна библиотека, която има предимството пред естествените библиотеки, че може да има специфично свързване. Впоследствие, антитела с антигенна специфичност се скринират чрез процес на биологична селекция, целевите антигени се фиксират, несвързаните фаги се отмиват многократно, а свързаните фаги се отмиват за по-нататъшно обогатяване. След три или повече кръга на повторение се изолират антитела с висока специфичност и висок афинитет.

Фиг. 3: Изграждане и скрининг на библиотека с антитела

Технологията на рекомбинантна ДНК може да се използва за генериране на фрагменти от антитела. Fab антителата първоначално могат да бъдат хидролизирани само от стомашна протеаза, за да се получат (Fab')2 фрагменти, които след това се усвояват от папаин, за да се генерират отделни Fab фрагменти. Fv фрагментът се състои от VH и VL, които имат лоша стабилност поради липсата на дисулфидни връзки. Следователно, VH и VL са свързани помежду си чрез къс пептид от 15-20 аминокиселини, за да образуват антитяло с едноверижен вариабилен фрагмент (scFv) с молекулно тегло приблизително 25KDa.

Изследването на структурата на антителата при камили (камили, лиама и алпака) е изяснило, че антителата имат само тежки вериги и нямат леки вериги, следователно те се наричат ​​антитела с тежка верига (hcAb). Променливият домейн на антителата с тежка верига се нарича еднодоменни антитела или нанотела или VHH, с размер 12-15 kDa. Като мономери, те нямат дисулфидни връзки и са много стабилни, с много висок афинитет към антигени.

Фиг. 5: Антитяло с тежка верига и VHH/нанотяло

Свободноклетъчната експресия използва експресията на естествена или синтетична ДНК за постигане на in vitro синтез на протеини, обикновено използвайки експресионната система на E. coli. Тя произвежда протеини бързо и избягва метаболитното и цитотоксично натоварване на клетките при производството на големи количества рекомбинантни протеини in vivo. Тя може също така да произвежда протеини, които са трудни за синтезиране, като например тези, които са трудни за модифициране след транслация или синтезиране на мембранни протеини.