VHH ანტისხეული არის ბუნებრივი დაკარგული მსუბუქი ჯაჭვის (VL) ანტისხეული, რომელიც გვხვდება აქლემის ცხოველების შრატში. VHH ანტისხეულის სტრუქტურა მარტივია და შედგება მხოლოდ ორი მძიმე ჯაჭვისგან (VH). ნანოსხეულები შედგება მძიმე ჯაჭვის ცვლადი რეგიონისგან (VHH), რომლის მოლეკულური წონა დაახლოებით 15 kDa-ა. VHH ანტისხეულს აქვს ანტიგენების ამოცნობის ნორმალური უნარი და ავლენს შესანიშნავ აფინურობას, შესანიშნავ სპეციფიკურობას, შესანიშნავ სტაბილურობას და შესანიშნავ შეღწევადობას. სტრუქტურის ანტისხეულები მას შემდეგ სხვა ცხოველებშიც იქნა აღმოჩენილი, როგორიცაა ალპკები და ზვიგენები. ნანოსხეულები, რომლებიც შეიცავს მხოლოდ ერთ მძიმე ჯაჭვის ცვლად რეგიონს და ორ ჩვეულებრივ CH2 და CH3 რეგიონს, მიუხედავად იმისა, რომ არ აქვთ VL დომენი, წარმოადგენს მაღალსტაბილურ ერთდომენიან ანტისხეულს და ყველაზე პატარა ცნობილ შემაკავშირებელ ერთეულს ანტისხეულების აქტივობით. Alpha Lifetech-ს შეუძლია მომხმარებლებს მიაწოდოს ნანოსხეულების მომზადება, ნანოსხეულების ბიბლიოთეკის შექმნა და სკრინინგ, VHH ნანოსხეულების ექსპრესია და მომსახურების სერია. ნანოსხეულების სინთეზისა და ფაგების ჩვენების განვითარების პლატფორმის მეშვეობით, მას შეუძლია ეფექტურად შექმნას და სკრინინგში მოაქციოს ფაგების ანტისხეულების ბიბლიოთეკის სხვადასხვა ტიპი, რაც ჩვენს მომხმარებლებს მიაწვდის ანტისხეულების სპეციფიკურ, მაღალი სპეციფიკურობის ხსნარებს. ჩვენ ასევე შეგვიძლია შევიმუშაოთ ჩვენი კლიენტებისთვის პროფესიონალური ანტისხეულების ჰუმანიზაციის სტრატეგიები, რომელთა ჰუმანიზაციაც შესაძლებელია ნანოსხეულებისთვის და ჩვენი კომპანია თითქმის ადამიანის ანტისხეულების ეკვივალენტურია.

პირველ რიგში, ყოველგვარი დაავადების გარეშე ალპაკა საშუალებას აძლევს იმუნოგენებს, სტიმულირება მოახდინონ მის იმუნურ სისტემაზე, რათა გამოიმუშაონ იმუნური პასუხი და ამ ცხოველებს შეუძლიათ ერთდომენიანი ანტისხეულების წარმოება. შემდეგ, ჩვენ გამოვყავით ცალკეული B უჯრედები ალპაკას PBMC-დან, ხოლო B უჯრედებიდან რნმ ექსტრაგირებული და ტრანსკრიფცირებული იქნა cDNA-ში. საბოლოოდ, შაბლონად გამოვიყენეთ და ელექტროფორეზის საშუალებით გამოვცადეთ ჩვენი სამიზნე VHH თანმიმდევრობა. შემდეგ, ჩვენ ჩავატარეთ გამოკვლეული VHH ანტისხეულების თანმიმდევრობის სეკვენირების ანალიზი, რამაც შეიძლება გააუმჯობესოს მომზადებული VHH ანტისხეულის სტაბილურობა და აფინურობა. ამავდროულად, ჩვენ ასევე შეგვიძლია ჩავატაროთ ადგილზე მიმართული მუტაგენეზი და VHH ანტისხეულების სტაბილურობის სკრინინგი. ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ VHH ანტისხეულების მუტანტების უფრო მაღალი სტაბილურობა სპეციალური მეთოდების დანერგვით, როგორიცაა სკრინინგისთვის გარკვეული სპეციფიკური მუტაციები. შემდეგ ინჟინერმა შეიყვანეს მიღებული VHH თანმიმდევრობა შესაბამის ექსპრესიის ვექტორში (მაგალითად, პლაზმიდები, ვირუსები და ა.შ.) VHH ანტისხეულების ექსპრესიისთვის. და ბოლოს, ფაგის ან საფუარის დისპლეის ტექნოლოგიის მეშვეობით, VHH ანტისხეულები ექსპრესირდება მასპინძელ ზედაპირზე, შემდეგ კი დაფარული ანტიგენებისა და ELISA-ს გამოყენებით შეირჩევა ნანოანტისხეულები, რომლებსაც შეუძლიათ სამიზნე ანტიგენთან სპეციფიკურად დაკავშირება. Alpha Lifetech-მა ასევე მოახდინა შერჩეული ნანოსხეულების სეკვენირება და ვერიფიცირება, რათა უზრუნველყოს მომხმარებლებისთვის მიწოდებული ნანოსხეულების თანმიმდევრობების სისწორე და ფუნქციური აქტივობა.

VHH ტექნოლოგია იყენებს გენეტიკური ინჟინერიის სხვადასხვა მიღწევებს, ისე, რომ სამიზნე გენი ნორმალურ პირობებში ხელახლა ნაწილდება და გადალაგდება, რაც შეიძლება უზრუნველყოს მაღალი შეკავშირების ინსტრუმენტი სხვა ტექნოლოგიებისთვის, რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა ნიშნულებს, ხოლო VHH ტექნოლოგიით წარმოებული ანტისხეულები მოსახერხებელია გასაწმენდად. მაღალი გამტარუნარიანობის სკრინინგის ტექნიკის გამოყენებით, Alpha Lifetech-ს შეუძლია მოკლე დროში სკრინინგის ჩატარება კლიენტებისთვის საჭირო სპეციფიკური ფუნქციების მქონე VHH ანტისხეულების დიდი რაოდენობით ანტისხეულებიდან. ამასობაში, VHH ანტისხეულების წარმოება შესაძლებელია განუსაზღვრელი ვადით და ეკონომიურად, როდესაც VHH ანტისხეულები ექვემდებარება მაღალ ტემპერატურას და სხვა გამხსნელებს. VHH ანტისხეულების გენეტიკურად მანიპულირება შესაძლებელია სხვა გამოყენებისთვის, როგორიცაა ხარაჩოებად გადაქცევა, მარკირება და სპეციფიკური ამინომჟავების შეცვლა. VHH ანტისხეულები შესაფერისია ნებისმიერი საერთო პლატფორმისთვის, რომელიც იყენებს ჩვეულებრივ ანტისხეულებს, როგორიცაა მიკროტიტრის ფირფიტები, ელექტროქიმიური ბიოსენსორები და გვერდითი ნაკადის მოწყობილობები. VHH ანტისხეულების მცირე ზომის გამო, შეიძლება ჰქონდეთ უფრო მაღალი სიმკვრივე შეკავშირების დომენში, ისე, რომ VHH ანტისხეულებს აქვთ გამორჩეული უპირატესობა გაზრდილი სიგნალის და შესაბამისად, მაღალი მგრძნობელობის თვალსაზრისით. ამავდროულად, VHH ანტისხეულს ძალიან ფართო გამოყენება აქვს სიმსივნის დიაგნოსტიკასა და მკურნალობაში, ანთების დიაგნოსტიკაში, ცენტრალური ნერვული სისტემის დაავადებების მკურნალობასა და სხვა სფეროებში. VHH ანტისხეულები განსაკუთრებით სასარგებლოა საკვებსა და ცხოველებში მიკოტოქსინების მონიტორინგისთვის, რადგან ისინი ადვილად ექვემდებარება გენეტიკურ ინჟინერიას და აქვთ შესანიშნავი სტაბილურობა.

იმუნიზაციის პროცესში ჩვენ ვიყენებთ სხვადასხვა იმუნოგენებს. იმუნოგენების თვისებების მიხედვით, ჩვენ შეგვიძლია მათი დაყოფა ბუნებრივ ანტიგენებად, რეკომბინანტულ ანტიგენებად, სინთეზურ ანტიგენებად და მცირე მოლეკულურ ანტიგენებად. ბუნებრივ ანტიგენებს მიეკუთვნება ვირუსული იმუნოგენები. ბუნებრივი იმუნოგენების გაწმენდის პროცესი რთულია, რაც ასევე უფრო რთულია, ვიდრე სხვა იმუნოგენების შემთხვევაში და გაწმენდის ღირებულებაც უფრო მაღალია. ვირუსული იმუნოგენი იყოფა მთლიანი ვირუსით ინაქტივირებულ ვაქცინად, ქვეერთეულის ვაქცინად, ვირუსული ვექტორული ვაქცინად და mRNA ვაქცინად. მთლიანი ვირუსით ინაქტივირებულ ვაქცინას შეუძლია ორგანიზმის სტიმულირება იმუნური პასუხის გამოსამუშავებლად, მაგრამ ვირუსი სრულად ინაქტივირებული უნდა იყოს და მომზადების პროცესი უფრო რთულია. ქვეერთეულის ვაქცინისთვის, ანტიგენად მხოლოდ ვირუსული ზედაპირული ცილა გამოვიყენეთ, ამიტომ ამ იმუნოგენის უსაფრთხოება მაღალია, მაგრამ იმუნური ეფექტის გასაძლიერებლად ადიუვანტის დამატებაა საჭირო. გენეტიკური მოდიფიკაციის შემდეგ, ადენოვირუსი და ლენტივირუსი გამოიყენება ვექტორებად, რათა ვირუსული რეპლიკაციისა და ექსპრესიის გზით იმუნური პასუხის წარმოქმნა გამოიწვიოს. იმუნური ეფექტი ეფექტური და ხანგრძლივია, მაგრამ მომზადების პროცესი რთულია, ამიტომ ბიოუსაფრთხოების მკაცრი კონტროლი გვჭირდება. მიუხედავად იმისა, რომ mRNA-ს უჯრედებში პირდაპირ იმპორტირება შესაძლებელია, რათა უჯრედებმა შეძლონ ანტიგენის ექსპრესია და იმუნური პასუხის სტიმულირება, ეს პროცესი უფრო რთულია, რაც მოითხოვს mRNA-ს სტაბილურობისა და მიწოდების ეფექტურობის უზრუნველყოფას. მიუხედავად იმისა, რომ რეკომბინანტული ანტიგენები კონფორმაციით განსხვავდებიან ბუნებრივი ანტიგენებისგან, მათ შეუძლიათ ფართომასშტაბიანი სამრეწველო წარმოება. მცირე მოლეკულური ცილების ან პოლიპეპტიდური ანტიგენების მომზადება შესაძლებელია in vitro სინთეზის მეთოდებით. მათი სტრუქტურა კონტროლირებადია, მაგრამ შეიძლება გართულდეს დიზაინით. მცირე მოლეკულური ანტიგენები ძირითადად მცირე მოლეკულური ნაერთებია, როგორიცაა პეპტიდები და ნუკლეოტიდები, რადგან ისინი თავისთავად არ არიან იმუნოგენურები, ამიტომ მათი გამოყენება როგორც იმუნოგენების, მხოლოდ მაკრომოლეკულურ მატარებლებთან შეერთების შემდეგ შეიძლება.

ნანოანტისხეულების მოლეკულური წონა ძალიან მცირეა, ჩვეულებრივ, დაახლოებით 12-15 kDa, რაც ტრადიციული IgG ანტისხეულის მხოლოდ მეათედია. კრისტალური სტრუქტურა დაახლოებით 2.5 ნმ დიამეტრის და დაახლოებით 4.2 ნმ სიგრძის რაგბის ბურთის მსგავსია. უნიკალური მოლეკულური სტრუქტურა უზრუნველყოფს ქსოვილებში კარგ შეღწევას, ნახევარგამოყოფის უფრო მოკლე პერიოდს და თირკმლის უფრო მაღალ კლირენსს ჰემატოენცეფალურ ბარიერში. ნანოანტისხეულები შედგება კომპლემენტარული განმსაზღვრელი და ხერხემლის რეგიონებისგან. კომპლემენტარული გადაწყვეტილების რეგიონები მოიცავს CDR 1-ს, CDR 2-ს და CDR 3-ს. CDR 3 რეგიონში 3-დან 28 ამინომჟავამდე სიგრძის დიაპაზონი უზრუნველყოფს ნანოანტისხეულების ბიბლიოთეკის შენახვის შესაძლებლობას. ტრადიციული ანტისხეულების CDR 3 რეგიონთან შედარებით, რომელიც მხოლოდ 8-დან 15 ამინომჟავას შეიცავს, CDR 3-ის ზოგიერთი რეგიონი, რომელსაც უფრო გრძელი CDR 3 აქვს, დაგვეხმარა ანტიგენის ზედაპირზე დაფარული ეპიტოპების იდენტიფიცირებაში. ნანოსხეულების ხერხემლის რეგიონი მოიცავს FR1-ს, FR2-ს, FR3-ს და FR4-ს, FR2-ზე ოთხი ჰიდროფილური ამინომჟავური მუტაციით და ეს მუტაცია აძლიერებს ანტისხეულის წყალში ხსნადობას. CDR 1-სა და CDR 3-ს შორის არსებული სპეციალური დისულფიდური ბმა აძლიერებს ანტისხეულების სტაბილურობას მაღალი წნევის, მაღალი ტემპერატურის, დენატურანტისა და სხვა პირობების დროს, რაც ხელს უწყობს ნანოსხეულების წარმოებას და შენარჩუნებას და ასევე ქმნის ახალი შეყვანის მეთოდების შესაძლებლობას.