Que é a enxeñaría de anticorpos?

Coa axuda da enxeñaría de anticorpos, foi posible modificar o tamaño molecular, a farmacocinética, a inmunoxenicidade, a afinidade de unión, a especificidade e a función efectora dos anticorpos. Despois de sintetizar anticorpos, a unión específica dos anticorpos fainos moi valiosos no diagnóstico e tratamento clínico. Mediante a enxeñaría de anticorpos, poden satisfacer as necesidades do desenvolvemento temperán de fármacos e diagnósticos.

O propósito da enxeñaría de anticorpos é deseñar e producir funcións altamente específicas e estables que os anticorpos naturais non poden lograr, sentando as bases para a produción de anticorpos terapéuticos.

Alpha Lifetech, coa súa ampla experiencia en proxectos de enxeñaría de anticorpos, pode proporcionar servizos personalizados de anticorpos monoclonais e policlonais para múltiples especies, así como servizos de construción e cribado de bibliotecas de anticorpos de visualización en fagos. Alpha Lifetech pode proporcionar aos clientes anticorpos biosimilares de calidade e produtos de proteínas recombinantes, así como os servizos correspondentes, para producir anticorpos eficientes, altamente específicos e estables. Ao utilizar plataformas completas de anticorpos e proteínas e sistemas de visualización en fagos, ofrecemos servizos que abarcan as fases anteriores e posteriores da produción de anticorpos, incluíndo servizos técnicos como a humanización de anticorpos, a purificación de anticorpos, a secuenciación de anticorpos e a validación de anticorpos.

A fase pioneira da enxeñaría de anticorpos está relacionada con dúas tecnoloxías:

--Tecnoloxía do ADN recombinante

--Tecnoloxía de hibridoma

O rápido desenvolvemento da enxeñaría de anticorpos está relacionado con tres tecnoloxías importantes:

--Tecnoloxía de clonación de xenes e reacción en cadea da polimerase

Expresión de proteínas: as proteínas recombinantes son producidas por sistemas de expresión como os lévedos, os virus con forma de bastón e as plantas.

--Deseño estrutural asistido por ordenador

A primeira xeración de anticorpos humanizouse para a produción de anticorpos quiméricos, onde a rexión variable dos anticorpos monoclonais de rato estaba ligada á rexión constante das moléculas de IgG humana. A rexión de unión a antíxenos (CDR) do anticorpo monoclonal de rato de segunda xeración transplantouse a IgG humana. Agás a rexión CDR, todos os demais anticorpos son case anticorpos humanos, e fixéronse esforzos para evitar a indución de respostas de anticorpos humanos anti-rato (HAMA) ao usar anticorpos clonados de rato para o tratamento humano.

 

Para construír unha biblioteca de presentación en fagos, o primeiro paso é obter os xenes que codifican anticorpos, que se poden illar de células B de animais inmunizados (construción de bibliotecas inmunitarias), extraer directamente de animais non inmunizados (construción de bibliotecas naturais) ou mesmo ensamblar in vitro con fragmentos de xenes de anticorpos (construción de bibliotecas sintéticas). Despois, os xenes amplifícanse por PCR, insírense en plásmidos e exprésanse en sistemas hóspedes axeitados (expresión de lévedos (xeralmente Pichia pastoris), expresión procariota (xeralmente E. coli), expresión de células mamíferas, expresión de células vexetais e expresión de células de insectos infectados con virus en forma de bastón). O máis común é o sistema de expresión de E. coli, que integra unha secuencia de anticorpos codificante específica no fago e codifica unha das proteínas da cuberta do fago (pIII ou pVIII). A fusión xénica de E móstrase na superficie dos bacteriófagos. O núcleo desta tecnoloxía é construír unha biblioteca de presentación en fagos, que ten a vantaxe sobre as bibliotecas naturais de que pode ter unha unión específica. Posteriormente, os anticorpos con especificidade de antíxeno son examinados mediante un proceso de selección biolóxica, os antíxenos diana son fixados, os fagos non unidos son lavados repetidamente e os fagos unidos son lavados para un maior enriquecemento. Despois de tres ou máis roldas de repetición, íllanse anticorpos de alta especificidade e alta afinidade.

Fig. 3: Construción e selección da biblioteca de anticorpos

A tecnoloxía do ADN recombinante pódese empregar para xerar fragmentos de anticorpos. Os anticorpos Fab inicialmente só poden ser hidrolizados pola protease gástrica para producir fragmentos (Fab')2, que logo son dixirados pola papaína para xerar fragmentos Fab individuais. O fragmento Fv consta de VH e VL, que teñen unha estabilidade deficiente debido á ausencia de pontes disulfuro. Polo tanto, VH e VL están unidos entre si a través dun péptido curto de 15-20 aminoácidos para formar un anticorpo de fragmento variable de cadea única (scFv) cun peso molecular de aproximadamente 25 kDa.

O estudo da estrutura dos anticorpos en camelidae (camello, liama e alpaca) demostrou que os anticorpos só teñen cadeas pesadas e non cadeas lixeiras, polo que se denominan anticorpos de cadea pesada (hcAb). O dominio variable dos anticorpos de cadea pesada denomínase anticorpos de dominio único ou nanocorpos ou VHH, cun tamaño de 12-15 kDa. Como monómeros, non teñen pontes disulfuro e son moi estables, cunha afinidade moi alta polos antíxenos.

Fig. 5: Anticorpo de cadea pesada e VHH/nanocorpo

A expresión libre celular utiliza a expresión de ADN natural ou sintético para lograr a síntese de proteínas in vitro, normalmente empregando o sistema de expresión de E. coli. Produce proteínas rapidamente e evita a carga metabólica e citotóxica sobre as células ao producir grandes cantidades de proteínas recombinantes in vivo. Tamén pode producir proteínas difíciles de sintetizar, como aquelas que son difíciles de modificar despois da tradución ou sintetizar proteínas de membrana.