რა არის ანტისხეულების ინჟინერია?

ანტისხეულების ინჟინერიის დახმარებით შესაძლებელი გახდა ანტისხეულების მოლეკულური ზომის, ფარმაკოკინეტიკის, იმუნოგენურობის, შემაკავშირებელ აფინურობის, სპეციფიკურობისა და ეფექტური ფუნქციის შეცვლა. ანტისხეულების სინთეზის შემდეგ, ანტისხეულების სპეციფიკური შეკავშირება მათ უაღრესად ღირებულს ხდის კლინიკურ დიაგნოზსა და მკურნალობაში. ანტისხეულების ინჟინერიის საშუალებით მათ შეუძლიათ დააკმაყოფილონ წამლების საჭიროებები და ადრეული დიაგნოსტიკური განვითარება.

ანტისხეულების ინჟინერიის მიზანია შექმნას და წარმოქმნას უაღრესად სპეციფიკური, სტაბილური ფუნქციები, რომლებსაც ბუნებრივი ანტისხეულები ვერ მიაღწევენ, რაც საფუძველს უყრის თერაპიული ანტისხეულების წარმოებას.

Alpha Lifetech, თავისი ფართო პროექტის გამოცდილებით ანტისხეულების ინჟინერიაში, შეუძლია უზრუნველყოს მონოკლონური და პოლიკლონური ანტისხეულების მორგებული სერვისები მრავალი სახეობისთვის, ისევე როგორც ფაგის ჩვენების ანტისხეულების ბიბლიოთეკის მშენებლობა და სკრინინგის სერვისები. Alpha Lifetech-ს შეუძლია მომხმარებელს მიაწოდოს ხარისხიანი ბიოსიმსგავსი ანტისხეულები და რეკომბინანტული ცილის პროდუქტები, ასევე შესაბამისი სერვისები ეფექტური, მაღალ სპეციფიკური და სტაბილური ანტისხეულების წარმოებისთვის. ყოვლისმომცველი ანტისხეულების, პროტეინის პლატფორმების და ფაგების ჩვენების სისტემების გამოყენებით, ჩვენ გთავაზობთ სერვისებს, რომლებიც მოიცავს ანტისხეულების წარმოების ზემოთ და ქვემოთ, ტექნიკურ სერვისებს, როგორიცაა ანტისხეულების ჰუმანიზაცია, ანტისხეულების გაწმენდა, ანტისხეულების თანმიმდევრობა და ანტისხეულების ვალიდაცია.

ანტისხეულების ინჟინერიის პიონერული ეტაპი დაკავშირებულია ორ ტექნოლოგიასთან:

--რეკომბინანტული დნმ ტექნოლოგია

--ჰიბრიდომის ტექნოლოგია

ანტისხეულების ინჟინერიის სწრაფი განვითარება დაკავშირებულია სამ მნიშვნელოვან ტექნოლოგიასთან:

--გენის კლონირების ტექნოლოგია და პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქცია

-- ცილის ექსპრესია: რეკომბინანტული ცილები წარმოიქმნება გამოხატვის სისტემებით, როგორიცაა საფუარი, ღეროს ფორმის ვირუსები და მცენარეები

-- კომპიუტერის დახმარებით სტრუქტურული დიზაინი

პირველი თაობის ანტისხეულები ჰუმანიზაცია მოხდა ქიმერული ანტისხეულების წარმოებისთვის, სადაც თაგვის მონოკლონური ანტისხეულების ცვლადი რეგიონი დაკავშირებული იყო ადამიანის IgG მოლეკულების მუდმივ რეგიონთან. მეორე თაობის თაგვის მონოკლონური ანტისხეულის ანტიგენის დამაკავშირებელი რეგიონი (CDR) გადანერგილი იქნა ადამიანის IgG-ში. გარდა CDR რეგიონისა, ყველა სხვა ანტისხეულები თითქმის ადამიანის ანტისხეულებია და მცდელობები გაკეთდა, რათა თავიდან ავიცილოთ ადამიანის თაგვის საწინააღმდეგო ანტისხეულების (HAMA) რეაქციების გამოწვევა თაგვის კლონის ანტისხეულების ადამიანის სამკურნალოდ გამოყენებისას.

 

ფაგის ჩვენების ბიბლიოთეკის ასაგებად, პირველი ნაბიჯი არის ანტისხეულების მაკოდირებელი გენების მიღება, რომლებიც შეიძლება იზოლირებული იყოს იმუნიზირებული ცხოველების B უჯრედებიდან (იმუნური ბიბლიოთეკის კონსტრუქცია), უშუალოდ არაიმუნიზირებული ცხოველებისგან (ბუნებრივი ბიბლიოთეკის მშენებლობა) ან თუნდაც ანტისხეულების გენის ფრაგმენტებით ინ ვიტრო აწყობა (სინთეზური ბიბლიოთეკის მშენებლობა). შემდეგ გენები მრავლდება PCR-ით, ჩასმულია პლაზმიდებში და გამოხატულია შესაფერის მასპინძელ სისტემებში (საფუარის ექსპრესია (ჩვეულებრივ Pichia pastoris), პროკარიოტული ექსპრესია (ჩვეულებრივ E. coli), ძუძუმწოვრების უჯრედების ექსპრესია, მცენარეული უჯრედების ექსპრესია და მწერების უჯრედების ექსპრესია, რომლებიც ინფიცირებულია ღეროს ფორმის ვირუსებით). ყველაზე გავრცელებული არის E. coli-ს ექსპრესიის სისტემა, რომელიც აერთიანებს სპეციფიურ მაკოდირებელ ანტისხეულების თანმიმდევრობას ფაგზე და აკოდირებს ფაგის გარსის ერთ-ერთ ცილას (pIII ან pVIII). გენის შერწყმა და ნაჩვენებია ბაქტერიოფაგების ზედაპირზე. ამ ტექნოლოგიის არსი არის ფაგის ჩვენების ბიბლიოთეკის აგება, რომელსაც აქვს უპირატესობა ბუნებრივ ბიბლიოთეკებთან შედარებით, რომ მას შეიძლება ჰქონდეს სპეციფიკური შეკვრა. შემდგომში ანტიგენის სპეციფიკის მქონე ანტისხეულების სკრინინგი ხდება ბიოლოგიური შერჩევის პროცესის მეშვეობით, სამიზნე ანტიგენები ფიქსირდება, შეუკავშირებელი ფაგები განმეორებით ირეცხება და შეკრული ფაგები ირეცხება შემდგომი გამდიდრებისთვის. გამეორების სამი ან მეტი რაუნდის შემდეგ, იზოლირებულია მაღალი სპეციფიურობის და მაღალი აფინურობის ანტისხეულები.

ნახ 3: ანტისხეულების ბიბლიოთეკის მშენებლობა და სკრინინგი

რეკომბინანტული დნმ ტექნოლოგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ანტისხეულების ფრაგმენტების შესაქმნელად. Fab ანტისხეულები თავდაპირველად მხოლოდ კუჭის პროტეაზას მიერ ჰიდროლიზდება, რათა წარმოიქმნას (Fab') 2 ფრაგმენტები, რომლებიც შემდეგ შეიწოვება პაპაინის მიერ ცალკეული Fab ფრაგმენტების წარმოქმნით. Fv ფრაგმენტი შედგება VH და VL-სგან, რომლებსაც აქვთ ცუდი სტაბილურობა დისულფიდური ბმების არარსებობის გამო. ამრიგად, VH და VL ერთმანეთთან არის დაკავშირებული 15-20 ამინომჟავისგან შემდგარი მოკლე პეპტიდის მეშვეობით, რათა წარმოქმნან ერთი ჯაჭვის ცვლადი ფრაგმენტი (scFv) ანტისხეული, რომლის მოლეკულური წონაა დაახლოებით 25 KDa.

Camelidae-ში (აქლემი, LIama და Alpaca) ანტისხეულების სტრუქტურის შესწავლამ ცხადყო, რომ ანტისხეულებს აქვთ მხოლოდ მძიმე ჯაჭვები და არ აქვთ მსუბუქი ჯაჭვები, ამიტომ მათ უწოდებენ მძიმე ჯაჭვის ანტისხეულებს (hcAb). მძიმე ჯაჭვის ანტისხეულების ცვლადი დომენს ეწოდება ერთი დომენის ანტისხეულები ან ნანოსხეულები ან VHH, ზომით 12-15 kDa. როგორც მონომერები, მათ არ აქვთ დისულფიდური ბმები და ძალიან სტაბილურია, ანტიგენების მიმართ ძალიან მაღალი აფინურობით.

ნახ 5: მძიმე ჯაჭვის ანტისხეული და VHH/ნანოსხეული

უჯრედების თავისუფალი ექსპრესია იყენებს ბუნებრივ ან სინთეზურ დნმ-ის ექსპრესიას ინ ვიტრო ცილის სინთეზის მისაღწევად, როგორც წესი, E. coli ექსპრესიის სისტემის გამოყენებით. ის სწრაფად აწარმოებს ცილებს და თავიდან აიცილებს უჯრედებზე მეტაბოლურ და ციტოტოქსიურ დატვირთვას დიდი რაოდენობით რეკომბინანტული ცილების in vivo წარმოებისას. მას ასევე შეუძლია აწარმოოს ცილები, რომლებიც რთულად სინთეზირდებიან, მაგალითად, ძნელია მათი შეცვლა ტრანსლაციის შემდეგ ან მემბრანის ცილების სინთეზირება.