Apa itu Rekayasa Antibodi?

Dengan bantuan rekayasa antibodi, telah dimungkinkan untuk memodifikasi ukuran molekuler, farmakokinetik, imunogenisitas, afinitas pengikatan, spesifisitas, dan fungsi efektor antibodi. Setelah mensintesis antibodi, pengikatan antibodi yang spesifik membuatnya sangat berharga dalam diagnosis dan pengobatan klinis. Melalui rekayasa antibodi, mereka dapat memenuhi kebutuhan pengembangan awal obat dan diagnostik.

Tujuan rekayasa antibodi adalah untuk merancang dan memproduksi fungsi yang sangat spesifik dan stabil yang tidak dapat dicapai oleh antibodi alami, sehingga meletakkan dasar untuk produksi antibodi terapeutik.

Alpha Lifetech, dengan pengalaman proyek yang luas dalam rekayasa antibodi, dapat menyediakan layanan antibodi monoklonal dan poliklonal yang disesuaikan untuk berbagai spesies, serta layanan pembuatan pustaka antibodi tampilan fag dan penyaringan. Alpha Lifetech dapat menyediakan antibodi biosimilar dan produk protein rekombinan berkualitas kepada pelanggan, serta layanan terkait, untuk menghasilkan antibodi yang efisien, sangat spesifik, dan stabil. Dengan memanfaatkan platform antibodi, protein, dan sistem tampilan fag yang komprehensif, kami menyediakan layanan yang mencakup produksi antibodi dari hulu hingga hilir, termasuk layanan teknis seperti humanisasi antibodi, pemurnian antibodi, pengurutan antibodi, dan validasi antibodi.

Tahap perintis rekayasa antibodi terkait dengan dua teknologi:

--Teknologi DNA rekombinan

--Teknologi hibridoma

Perkembangan pesat rekayasa antibodi terkait dengan tiga teknologi penting:

--Teknologi kloning gen dan reaksi berantai polimerase

--Ekspresi protein: Protein rekombinan diproduksi oleh sistem ekspresi seperti ragi, virus berbentuk batang, dan tanaman

--Desain struktur berbantuan komputer

Generasi pertama antibodi dihumanisasi untuk produksi antibodi chimeric, di mana daerah variabel antibodi monoklonal tikus dihubungkan ke daerah konstan molekul IgG manusia. Daerah pengikatan antigen (CDR) dari antibodi monoklonal tikus generasi kedua ditransplantasikan ke IgG manusia. Kecuali untuk daerah CDR, semua antibodi lainnya hampir merupakan antibodi manusia, dan berbagai upaya dilakukan untuk menghindari respons antibodi anti-tikus manusia (HAMA) saat menggunakan antibodi klon tikus untuk pengobatan manusia.

 

Untuk membangun perpustakaan tampilan fag, langkah pertama adalah memperoleh gen yang mengkode antibodi, yang dapat diisolasi dari sel B hewan yang diimunisasi (konstruksi perpustakaan imun), diekstraksi langsung dari hewan yang tidak diimunisasi (konstruksi perpustakaan alami), atau bahkan dirakit secara in vitro dengan fragmen gen antibodi (konstruksi perpustakaan sintetis). Kemudian, gen tersebut diperkuat dengan PCR, dimasukkan ke dalam plasmid, dan diekspresikan dalam sistem inang yang sesuai (ekspresi ragi (biasanya Pichia pastoris), ekspresi prokariotik (biasanya E. coli), ekspresi sel mamalia, ekspresi sel tumbuhan, dan ekspresi sel serangga yang terinfeksi virus berbentuk batang). Yang paling umum adalah sistem ekspresi E. coli, yang mengintegrasikan urutan antibodi pengodean spesifik ke fag dan mengkode salah satu protein cangkang fag (pIII atau pVIII). Fusi gen, Dan ditampilkan pada permukaan bakteriofag. Inti dari teknologi ini adalah membangun perpustakaan tampilan fag, yang memiliki keunggulan dibandingkan perpustakaan alami karena dapat memiliki pengikatan spesifik. Selanjutnya, antibodi dengan spesifisitas antigen disaring melalui proses seleksi biologis, antigen target difiksasi, fag yang tidak terikat berulang kali dibuang, dan fag yang terikat dibuang untuk pengayaan lebih lanjut. Setelah tiga putaran pengulangan atau lebih, antibodi dengan spesifisitas tinggi dan afinitas tinggi diisolasi.

Gambar 3: Konstruksi dan Penyaringan Perpustakaan Antibodi

Teknologi DNA rekombinan dapat digunakan untuk menghasilkan fragmen antibodi. Antibodi Fab awalnya hanya dapat dihidrolisis oleh protease lambung untuk menghasilkan fragmen (Fab')2, yang kemudian dicerna oleh papain untuk menghasilkan fragmen Fab individual. Fragmen Fv terdiri dari VH dan VL, yang memiliki stabilitas yang buruk karena tidak adanya ikatan disulfida. Oleh karena itu, VH dan VL dihubungkan bersama melalui peptida pendek yang terdiri dari 15-20 asam amino untuk membentuk antibodi fragmen variabel rantai tunggal (scFv) dengan berat molekul sekitar 25KDa.

Studi struktur antibodi pada Camelidae (Unta, Liama, dan Alpaka) telah menjelaskan bahwa antibodi hanya memiliki rantai berat dan tidak memiliki rantai ringan, oleh karena itu disebut antibodi rantai berat (hcAb). Domain variabel antibodi rantai berat disebut antibodi domain tunggal atau nanobodi atau VHH, dengan ukuran 12-15 kDa. Sebagai monomer, mereka tidak memiliki ikatan disulfida dan sangat stabil, dengan afinitas yang sangat tinggi terhadap antigen.

Gambar 5: Antibodi Rantai Berat dan VHH/Nanobody

Ekspresi bebas sel memanfaatkan ekspresi DNA alami atau sintetis untuk mencapai sintesis protein in vitro, biasanya menggunakan sistem ekspresi E. coli. Ia menghasilkan protein dengan cepat dan menghindari beban metabolik dan sitotoksik pada sel saat memproduksi sejumlah besar protein rekombinan in vivo. Ia juga dapat menghasilkan protein yang sulit disintesis, seperti protein yang sulit dimodifikasi setelah translasi atau mensintesis protein membran.