Piattaforma per la selezione di singole cellule B
Gli anticorpi monoclonali (mAb), pionieri dei farmaci a base di anticorpi, vantano oltre 100 anticorpi monoclonali approvati per il trattamento di tumori e malattie infettive, con un proprio mercato di sviluppo farmaceutico e un valore terapeutico unico. La tecnologia di isolamento di anticorpi da singole cellule B, una tecnologia di nuova generazione per lo sviluppo di anticorpi, consente di isolare in modo efficiente e rapido gli anticorpi da singole cellule B, rappresentando una svolta nella tecnologia di produzione di anticorpi dopo gli ibridomi e il phage display. La tecnologia di isolamento di singole cellule B può essere utilizzata per la generazione di anticorpi contro diverse specie, come conigli, topi, cammelli, pecore e polli. La tecnologia di isolamento di singole cellule B offre vantaggi eccezionali quali elevata specificità, attività e affinità. Basandosi sulla piattaforma di isolamento di singole cellule B, Alpha Lifetech vanta vantaggi in termini di tempi di screening e ottenimento di anticorpi di alta qualità. L'azienda è in grado di fornire servizi tecnici completi, tra cui progettazione, sintesi e modifica di antigeni, immunità animale, screening di arricchimento di singole cellule B, sequenziamento di singole cellule, screening ad alto rendimento, espressione e purificazione, nonché servizi tecnici integrati come la verifica funzionale, per soddisfare le diverse esigenze dei clienti.
Riassunto delle tecniche di screening delle singole cellule B.
I metodi di screening delle singole cellule B si dividono principalmente in metodo di isolamento casuale e isolamento antigene-selettivo. L'isolamento casuale è applicabile a campioni con un'alta concentrazione di cellule, mentre l'isolamento antigene-selettivo permette di separare solo le cellule B. È semplice da eseguire, ma richiede molto lavoro ed è spesso utilizzato come primo passo per l'isolamento antigene-specifico. Il metodo di isolamento antigene-specifico è adatto a situazioni in cui il contenuto di anticorpi specifici, come anticorpi antitumorali e autoimmuni, è basso. Isolare cellule B specifiche utilizzando il principio immunologico del legame antigene-anticorpo specifico è relativamente complesso. I metodi di classificazione comunemente utilizzati, con i relativi vantaggi e svantaggi, sono illustrati nella tabella.
| Approcci | Dettagli | Svantaggi |
| Casuale Isolamento | Micromanipolazione | Requisiti minimi per le apparecchiature Funzionamento semplice | Bassa efficienza Tipi limitati di cellule isolate |
| microdissezione con cattura laser | Elevata precisione di posizionamento Funzionamento semplice Selezionare visivamente le cellule simili dal campione e rimuovere le impurità | Complesso processo di preparazione del campione Impossibilità di automatizzare |
| Separazione cellulare attivata dalla fluorescenza | Elevata precisione ed efficienza Elevato grado di automazione Ampia applicazione | Operazione complessa Elevati requisiti in termini di attrezzature |
| Isolamento selettivo dell'antigene | Antigeni marcati con fluorocromo tramite multiparametro | Elevata precisione ed efficienza Elevato grado di automazione Elevata velocità di trasmissione e multiparametrico Capacità di isolare le cellule B in diverse fasi | Operazione complessa Elevati requisiti in termini di attrezzature |
| Perline magnetiche rivestite di antigene | Funzionamento semplice Elevata ripetibilità Può arricchire le cellule B bersaglio | Operazione complessa Le microsfere magnetiche influenzano l'attività biologica delle cellule e non sono favorevoli alla coltura e al funzionamento dopo l'isolamento. |
| Microincisione | Alta efficienza Ad alta velocità | Elevati requisiti in termini di attrezzature Bassa efficienza |
| Analisi Immunospot array su chip | Elevato grado di automazione Elevata precisione ed efficienza | Operazione complessa Costo elevato |
Processo di servizio di screening anticorpale per cellule B singole
Immunizzazione degli animali
Selezionare l'antigene appropriato per gli animali da esperimento (come topi, conigli, ecc.) al fine di stimolare il sistema immunitario, in modo che possano produrre anticorpi specifici contro l'antigene.
L'immunizzazione animale rappresenta la fase iniziale della generazione di anticorpi. Essa si basa sull'utilizzo del meccanismo di risposta immunitaria umorale dell'organismo stesso: attraverso la stimolazione continua con antigeni, gli animali sviluppano una forte risposta immunitaria e secernono anticorpi specifici contro tali antigeni.
Raccolta e arricchimento delle cellule B
Le cellule B sono state isolate dal sangue periferico, dalla milza o dai linfonodi di animali immunizzati. Queste cellule B sono state stimolate immunologicamente per produrre anticorpi contro antigeni specifici.
Attraverso metodi fisici o chimici (come la centrifugazione a gradiente di densità, la separazione con microsfere magnetiche, ecc.) si arricchiscono le cellule B, si rimuovono le cellule impure, si migliora la purezza delle cellule B e l'efficienza della successiva separazione.
Selezione delle cellule B
La citometria a flusso (FACS), la separazione cellulare magnetica (MACS), la citometria a flusso microfluidica (MCS) o altre tecniche di screening ad alto rendimento, combinate con la marcatura antigene-specifica, possono essere utilizzate per selezionare singole cellule B da cellule B arricchite al fine di produrre anticorpi mirati.
Quando una singola cellula B viene isolata da una popolazione mista di cellule B, i suoi geni anticorpali devono essere sequenziati mediante la tecnologia di sequenziamento a singola cellula e analizzati per ottenere le informazioni sulla sequenza del DNA della regione variabile della catena pesante (VH) e della regione variabile della catena leggera (VL). La tecnologia di sequenziamento a singola cellula comprende principalmente tre fasi: isolamento della singola cellula, amplificazione degli acidi nucleici intracellulari e analisi del sequenziamento. Il principio del sequenziamento a singola cellula consiste nell'amplificare tracce di DNA o RNA dell'intero genoma delle singole cellule isolate per ottenere un genoma o un trascrittoma completo con un'elevata copertura per il sequenziamento ad alto rendimento.
Grazie allo screening ad alto rendimento, è possibile ottenere simultaneamente le sequenze geniche degli anticorpi di migliaia di cellule B, accelerando notevolmente la scoperta di nuovi anticorpi. Queste informazioni di sequenza possono essere ulteriormente utilizzate per la costruzione e lo screening di librerie di anticorpi.
Amplificazione del gene dell'anticorpo
Una singola cellula B viene scissa per rilasciare l'mRNA. Successivamente, le sequenze di cDNA della regione variabile della catena pesante (VH) e della regione variabile della catena leggera (VL) vengono amplificate mediante reazione a catena della polimerasi con trascrittasi inversa (RT-PCR).
Espressione e purificazione degli anticorpi
Il gene della regione variabile amplificato è stato inserito nel plasmide vettore contenente il gene della regione costante per costruire il plasmide di espressione dell'anticorpo monoclonale. Successivamente, è stato selezionato il sistema di espressione appropriato (sistema di espressione eucariotico come le cellule CHO o sistema di espressione procariotico come l'Escherichia coli) per l'espressione, ottenendo così l'anticorpo monoclonale con attività biologica. La cromatografia di affinità su proteina A è stata utilizzata per estrarre e purificare gli anticorpi espressi dalla coltura cellulare e ottenere anticorpi monoclonali ricombinanti di alta qualità.
Validazione degli anticorpi
La validazione degli anticorpi in termini di specificità, affinità e attività biologica mediante ELISA, Western blot, analisi di citometria a flusso e immunoprecipitazione è fondamentale per garantire che le prestazioni degli anticorpi soddisfino le aspettative. La validazione degli anticorpi è un passaggio chiave per assicurare la qualità e l'affidabilità degli anticorpi stessi.
Requisiti per l'immunogeno
(1)Proteina ricombinante: ≥2,5 mg, purezza proteica >85%, peso molecolare della proteina superiore a 10 kDa, concentrazione di proteina solubile compresa tra 0,5 e 5 mg/mL. Se è richiesta la purificazione per affinità antigenica, sono necessari ulteriori 10 mg di proteina ricombinante.
(2) Polipeptidi e piccole molecole: Peptide nudo ≥ 10 mg, purezza del peptide > 90%, non meno di 10 AA, accoppiamento con KLH/BSA/OVA o altre proteine vettrici; Le piccole molecole richiedono una valutazione strutturale preventiva.
Flusso di lavoro del servizio di smistamento di singole cellule B
| Passaggi | Contenuto del servizio | cronologia |
| Fase 1: Immunizzazione degli animali e rilevamento tramite ELISA | (1)Gli animali sono stati immunizzati 4-5 volte, a partire dalla 4a dose, il siero è stato raccolto per la rilevazione ELISA del titolo anticorpale (titolo sierico ELISA dell'antigene proteico >10^5; titolo sierico ELISA dell'antigene peptidico >10^4). Allo stesso tempo, 0,1 ml di siero pre-immunizzazione e post-immunizzazione vengono inviati ai clienti per i test; se il titolo non è conforme, l'immunizzazione proseguirà oppure il cliente richiederà l'interruzione del progetto e verrà addebitata solo la parte relativa all'immunizzazione; (2)Se il titolo era conforme, le cellule PBMC venivano isolate dal sangue intero. | 10-12 settimane |
| Fase 2: Separazione delle singole cellule B | (1)È stata prelevata la milza, è stata preparata una sospensione di cellule B singole, è stato prelevato il sangue periferico e sono state isolate le cellule PBMC. (2) Marcatori immunoantigenici FITC e AF648. (3) Doppio smistamento a flusso di fluorescenza + coltura di cloni di cellule b singole. (4) Identificazione ELISA + sequenziamento dei cloni positivi. | 2-3 settimane |
| Fase 3: Espressione e validazione degli anticorpi | (1) Sintesi del gene della sequenza 6-10 + convalida del test di espressione nei mammiferi. (2) Identificazione ELISA. | 3-4 settimane |
| Fase 4: Consegna | (1) Sequenze anticorpali: 4-6 sequenze anticorpali (le sequenze non espresse vengono consegnate insieme). (2) Ogni sequenza espressa forniva 0,2 mg di anticorpo. (3) Rapporto sperimentale. | 1 settimana |