एंटीबॉडी इंजीनियरिंग क्या है?

एंटीबॉडी इंजीनियरिंग की मदद से एंटीबॉडी के आणविक आकार, फार्माकोकाइनेटिक्स, इम्युनोजेनेसिटी, बाइंडिंग एफिनिटी, विशिष्टता और प्रभावकारक कार्य को संशोधित करना संभव हो पाया है। एंटीबॉडी को संश्लेषित करने के बाद, एंटीबॉडी का विशिष्ट बंधन उन्हें नैदानिक ​​निदान और उपचार में अत्यधिक मूल्यवान बनाता है। एंटीबॉडी इंजीनियरिंग के माध्यम से, वे दवा और निदान के शुरुआती विकास की जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।

एंटीबॉडी इंजीनियरिंग का उद्देश्य अत्यधिक विशिष्ट, स्थिर कार्यों को डिजाइन और उत्पादित करना है, जिन्हें प्राकृतिक एंटीबॉडी प्राप्त नहीं कर सकते, तथा चिकित्सीय एंटीबॉडी के उत्पादन की नींव रखना है।

अल्फा लाइफटेक, एंटीबॉडी इंजीनियरिंग में अपने व्यापक परियोजना अनुभव के साथ, कई प्रजातियों के लिए अनुकूलित मोनोक्लोनल और पॉलीक्लोनल एंटीबॉडी सेवाएं प्रदान कर सकता है, साथ ही फेज डिस्प्ले एंटीबॉडी लाइब्रेरी निर्माण और स्क्रीनिंग सेवाएं भी प्रदान कर सकता है। अल्फा लाइफटेक ग्राहकों को कुशल, अत्यधिक विशिष्ट और स्थिर एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए गुणवत्ता वाले बायोसिमिलर एंटीबॉडी और पुनः संयोजक प्रोटीन उत्पाद, साथ ही संबंधित सेवाएं प्रदान कर सकता है। व्यापक एंटीबॉडी, प्रोटीन प्लेटफ़ॉर्म और फेज डिस्प्ले सिस्टम का उपयोग करके, हम एंटीबॉडी उत्पादन के अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम को कवर करने वाली सेवाएं प्रदान करते हैं, जिसमें एंटीबॉडी मानवीकरण, एंटीबॉडी शुद्धिकरण, एंटीबॉडी अनुक्रमण और एंटीबॉडी सत्यापन जैसी तकनीकी सेवाएं शामिल हैं।

एंटीबॉडी इंजीनियरिंग का अग्रणी चरण दो प्रौद्योगिकियों से संबंधित है:

--पुनः संयोजक डीएनए प्रौद्योगिकी

--हाइब्रिडोमा प्रौद्योगिकी

एंटीबॉडी इंजीनियरिंग का तीव्र विकास तीन महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों से संबंधित है:

--जीन क्लोनिंग प्रौद्योगिकी और पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन

--प्रोटीन अभिव्यक्ति: पुनः संयोजक प्रोटीन खमीर, छड़ के आकार के वायरस और पौधों जैसे अभिव्यक्ति प्रणालियों द्वारा उत्पादित होते हैं

--कम्प्यूटर सहायता प्राप्त संरचनात्मक डिजाइन

पहली पीढ़ी के एंटीबॉडी को काइमेरिक एंटीबॉडी के उत्पादन के लिए मानवीकृत किया गया था, जहाँ माउस मोनोक्लोनल एंटीबॉडी के परिवर्तनशील क्षेत्र को मानव IgG अणुओं के स्थिर क्षेत्र से जोड़ा गया था। दूसरी पीढ़ी के माउस मोनोक्लोनल एंटीबॉडी के एंटीजन बाइंडिंग क्षेत्र (CDR) को मानव IgG में प्रत्यारोपित किया गया था। CDR क्षेत्र को छोड़कर, अन्य सभी एंटीबॉडी लगभग मानव एंटीबॉडी हैं, और मानव उपचार के लिए माउस क्लोन एंटीबॉडी का उपयोग करते समय मानव एंटी माउस एंटीबॉडी (HAMA) प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने से बचने के प्रयास किए गए थे।

 

फेज डिस्प्ले लाइब्रेरी बनाने के लिए, पहला कदम एंटीबॉडी को एनकोड करने वाले जीन को प्राप्त करना है, जिसे प्रतिरक्षित जानवरों (प्रतिरक्षा लाइब्रेरी निर्माण) की बी कोशिकाओं से अलग किया जा सकता है, गैर-प्रतिरक्षित जानवरों (प्राकृतिक लाइब्रेरी निर्माण) से सीधे निकाला जा सकता है, या एंटीबॉडी जीन टुकड़ों (सिंथेटिक लाइब्रेरी निर्माण) के साथ इन विट्रो में भी इकट्ठा किया जा सकता है। फिर, जीन को पीसीआर द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, प्लास्मिड में डाला जाता है, और उपयुक्त होस्ट सिस्टम (यीस्ट एक्सप्रेशन (आमतौर पर पिचिया पास्टोरिस), प्रोकैरियोटिक एक्सप्रेशन (आमतौर पर ई. कोली), स्तनधारी कोशिका एक्सप्रेशन, पादप कोशिका एक्सप्रेशन, और रॉड के आकार के वायरस से संक्रमित कीट कोशिका एक्सप्रेशन) में व्यक्त किया जाता है। सबसे आम ई. कोली एक्सप्रेशन सिस्टम है, जो फेज पर एक विशिष्ट एनकोडिंग एंटीबॉडी अनुक्रम को एकीकृत करता है और फेज शेल प्रोटीन (pIII या pVIII) में से एक को एनकोड करता है। और बैक्टीरियोफेज की सतह पर प्रदर्शित होता है। इस तकनीक का मूल एक फेज डिस्प्ले लाइब्रेरी का निर्माण करना है, जिसका प्राकृतिक लाइब्रेरी पर लाभ यह है कि इसमें विशिष्ट बंधन हो सकता है। इसके बाद, जैविक चयन प्रक्रिया के माध्यम से एंटीजन विशिष्टता वाले एंटीबॉडी की जांच की जाती है, लक्ष्य एंटीजन को स्थिर किया जाता है, अनबाउंड फेज को बार-बार धोया जाता है, और आगे संवर्धन के लिए बाउंड फेज को धोया जाता है। दोहराव के तीन या अधिक दौर के बाद, उच्च विशिष्टता और उच्च आत्मीयता वाले एंटीबॉडी को अलग किया जाता है।

चित्र 3: एंटीबॉडी लाइब्रेरी निर्माण और स्क्रीनिंग

एंटीबॉडी के टुकड़े बनाने के लिए रिकॉम्बिनेंट डीएनए तकनीक का इस्तेमाल किया जा सकता है। फैब एंटीबॉडी को शुरू में केवल गैस्ट्रिक प्रोटीज द्वारा हाइड्रोलाइज किया जा सकता है ताकि (फैब ') 2 टुकड़े बनाए जा सकें, जिन्हें फिर व्यक्तिगत फैब टुकड़े बनाने के लिए पपैन द्वारा पचाया जाता है। Fv टुकड़े में VH और VL होते हैं, जिनमें डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड की अनुपस्थिति के कारण खराब स्थिरता होती है। इसलिए, VH और VL को 15-20 अमीनो एसिड के एक छोटे पेप्टाइड के माध्यम से एक साथ जोड़ा जाता है ताकि लगभग 25KDa के आणविक भार के साथ एक एकल श्रृंखला चर टुकड़ा (scFv) एंटीबॉडी बनाई जा सके।

कैमेलिडे (ऊंट, लियामा और अल्पाका) में एंटीबॉडी संरचना के अध्ययन से यह स्पष्ट हुआ है कि एंटीबॉडी में केवल भारी श्रृंखलाएँ होती हैं और कोई हल्की श्रृंखला नहीं होती, इसलिए उन्हें भारी श्रृंखला एंटीबॉडी (hcAb) कहा जाता है। भारी श्रृंखला एंटीबॉडी के परिवर्तनशील डोमेन को सिंगल डोमेन एंटीबॉडी या नैनोबॉडी या VHH कहा जाता है, जिसका आकार 12-15 kDa होता है। मोनोमर्स के रूप में, उनमें कोई डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड नहीं होता है और वे बहुत स्थिर होते हैं, जिनमें एंटीजन के लिए बहुत अधिक आकर्षण होता है।

चित्र 5: हेवी चेन एंटीबॉडी और वीएचएच/ नैनोबॉडी

सेल फ्री एक्सप्रेशन इन विट्रो प्रोटीन संश्लेषण को प्राप्त करने के लिए प्राकृतिक या सिंथेटिक डीएनए की अभिव्यक्ति का उपयोग करता है, आमतौर पर ई. कोली अभिव्यक्ति प्रणाली का उपयोग करके। यह प्रोटीन को तेज़ी से बनाता है और बड़ी मात्रा में पुनः संयोजक प्रोटीन का उत्पादन करते समय कोशिकाओं पर चयापचय और साइटोटोक्सिक बोझ से बचाता है। यह ऐसे प्रोटीन भी बना सकता है जिन्हें संश्लेषित करना मुश्किल है, जैसे कि वे जिन्हें अनुवाद के बाद संशोधित करना या झिल्ली प्रोटीन को संश्लेषित करना मुश्किल है।