Hvad er antistofteknologi?

Ved hjælp af antistofteknologi har det været muligt at modificere antistoffers molekylstørrelse, farmakokinetik, immunogenicitet, bindingsaffinitet, specificitet og effektorfunktion. Efter syntetisering af antistoffer gør den specifikke binding af antistoffer dem meget værdifulde i klinisk diagnose og behandling. Gennem antistofteknologi kan de opfylde behovene for lægemiddel og diagnostisk tidlig udvikling.

Formålet med antistofteknologi er at designe og producere meget specifikke, stabile funktioner, som naturlige antistoffer ikke kan opnå, hvilket lægger grundlaget for produktionen af ​​terapeutiske antistoffer.

Alpha Lifetech kan med sin omfattende projekterfaring inden for antistofteknologi levere skræddersyede monoklonale og polyklonale antistoftjenester til flere arter, såvel som fagdisplay-antistofbibliotekskonstruktion og -screeningstjenester. Alpha Lifetech kan give kunderne biosimilære antistoffer og rekombinante proteinprodukter af høj kvalitet samt tilsvarende tjenester til at producere effektive, meget specifikke og stabile antistoffer. Ved at bruge omfattende antistof-, proteinplatforme og fagdisplaysystemer leverer vi tjenester, der dækker opstrøms og nedstrøms for antistofproduktion, herunder tekniske tjenester såsom antistofhumanisering, antistofoprensning, antistofsekventering og antistofvalidering.

Den banebrydende fase af antistofteknologi er relateret til to teknologier:

--Rekombinant DNA-teknologi

--Hybridoma teknologi

Den hurtige udvikling af antistofteknologi er relateret til tre vigtige teknologier:

--Genkloningsteknologi og polymerasekædereaktion

- Proteinekspression: Rekombinante proteiner produceres af ekspressionssystemer såsom gær, stavformede vira og planter

--Computerstøttet strukturelt design

Den første generation af antistoffer blev humaniseret til produktion af kimære antistoffer, hvor den variable region af muse monoklonale antistoffer var forbundet med den konstante region af humane IgG-molekyler. Den antigenbindende region (CDR) af andengenerationsmuse monoklonalt antistof blev transplanteret ind i humant IgG. Bortset fra CDR-regionen er alle andre antistoffer næsten humane antistoffer, og der blev gjort bestræbelser på at undgå at inducere humane anti-muse-antistof-responser (HAMA) ved anvendelse af museklon-antistoffer til human behandling.

 

For at konstruere et fagdisplaybibliotek er det første trin at opnå generne, der koder for antistoffer, som kan isoleres fra B-celler fra immuniserede dyr (immunbibliotekskonstruktion), ekstraheres direkte fra ikke-immuniserede dyr (naturlig bibliotekskonstruktion) eller endda samles in vitro med antistofgenfragmenter (syntetisk bibliotekskonstruktion). Derefter amplificeres generne ved PCR, indsættes i plasmider og udtrykkes i egnede værtssystemer (gærekspression (sædvanligvis Pichia pastoris), prokaryot ekspression (normalt E. coli), pattedyrcelleekspression, plantecelleekspression og insektcelleekspression inficeret med stavformede vira). Det mest almindelige er E. coli-ekspressionssystemet, som integrerer en specifik kodende antistofsekvens på fagen og koder for et af fag-skalproteinerne (pIII eller pVIII). Genfusionen af, Og vises på overfladen af ​​bakteriofager. Kernen i denne teknologi er at konstruere et fagdisplaybibliotek, som har den fordel i forhold til naturlige biblioteker, idet det kan have specifik binding. Efterfølgende screenes antistoffer med antigenspecificitet gennem en biologisk selektionsproces, målantigener fikseres, ubundne fager vaskes gentagne gange væk, og bundne fager vaskes væk for yderligere berigelse. Efter tre eller flere gentagelsesrunder isoleres antistoffer med høj specificitet og høj affinitet.

Fig. 3: Konstruktion og screening af antistofbibliotek

Rekombinant DNA-teknologi kan anvendes til at generere antistoffragmenter. Fab-antistoffer kan indledningsvis kun hydrolyseres af gastrisk protease for at producere (Fab')2-fragmenter, som derefter fordøjes af papain for at generere individuelle Fab-fragmenter. Fv-fragmentet består af VH og VL, som har dårlig stabilitet på grund af fraværet af disulfidbindinger. Derfor er VH og VL bundet sammen gennem et kort peptid på 15-20 aminosyrer for at danne et enkeltkædet variabelt fragment (scFv) antistof med en molekylvægt på ca. 25KDa.

Studiet af antistofstruktur i Camelidae (Camel, LIama og Alpaca) har belyst, at antistoffer kun har tunge kæder og ingen lette kæder, derfor kaldes de tunge kæde-antistoffer (hcAb). Det variable domæne af tung kæde antistoffer kaldes enkelt domæne antistoffer eller nanobodies eller VHH, med en størrelse på 12-15 kDa. Som monomerer har de ingen disulfidbindinger og er meget stabile med en meget høj affinitet for antigener.

Fig. 5: Heavy Chain Antibody og VHH/ Nanobody

Cellefri ekspression udnytter ekspressionen af ​​naturligt eller syntetisk DNA til at opnå in vitro proteinsyntese, typisk ved anvendelse af E. coli-ekspressionssystemet. Det producerer proteiner hurtigt og undgår den metaboliske og cytotoksiske byrde på celler, når der produceres store mængder rekombinante proteiner in vivo. Det kan også producere proteiner, der er vanskelige at syntetisere, såsom dem, der er svære at modificere efter translation eller syntetisere membranproteiner.