ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಎಂದರೇನು?

ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಹಾಯದಿಂದ, ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ಆಣ್ವಿಕ ಗಾತ್ರ, ಫಾರ್ಮಾಕೊಕಿನೆಟಿಕ್ಸ್, ಇಮ್ಯುನೊಜೆನಿಸಿಟಿ, ಬಂಧಿಸುವ ಸಂಬಂಧ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವಿಕೆಯು ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ, ಅವು ಔಷಧ ಮತ್ತು ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಆರಂಭಿಕ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬಹುದು.

ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ, ಸ್ಥಿರವಾದ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು, ಇದು ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಆಲ್ಫಾ ಲೈಫ್‌ಟೆಕ್, ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ತನ್ನ ವ್ಯಾಪಕ ಯೋಜನಾ ಅನುಭವದೊಂದಿಗೆ, ಬಹು ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗೆ ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ಮಾನೋಕ್ಲೋನಲ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ಲೋನಲ್ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು, ಜೊತೆಗೆ ಫೇಜ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಗ್ರಂಥಾಲಯ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ರೀನಿಂಗ್ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಒದಗಿಸಬಹುದು. ಆಲ್ಫಾ ಲೈಫ್‌ಟೆಕ್ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಬಯೋಸಿಮಿಲರ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಹಾಗೂ ಅನುಗುಣವಾದ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ, ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಸಮಗ್ರ ಪ್ರತಿಕಾಯ, ಪ್ರೋಟೀನ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಫೇಜ್ ಪ್ರದರ್ಶನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಪ್ರತಿಕಾಯ ಮಾನವೀಕರಣ, ಪ್ರತಿಕಾಯ ಶುದ್ಧೀಕರಣ, ಪ್ರತಿಕಾಯ ಅನುಕ್ರಮ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕಾಯ ಮೌಲ್ಯೀಕರಣದಂತಹ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅಪ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಮತ್ತು ಡೌನ್‌ಸ್ಟ್ರೀಮ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸೇವೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ.

ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ಪ್ರವರ್ತಕ ಹಂತವು ಎರಡು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ:

--ಪುನಃ ಸಂಯೋಜಿತ DNA ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

--ಹೈಬ್ರಿಡೋಮಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಪ್ರತಿಕಾಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ:

--ಜೀನ್ ಕ್ಲೋನಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರೇಸ್ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆ

--ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ: ಯೀಸ್ಟ್, ರಾಡ್-ಆಕಾರದ ವೈರಸ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳಂತಹ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಪುನರ್ಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ.

--ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ನೆರವಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿನ್ಯಾಸ

ಮೊದಲ ತಲೆಮಾರಿನ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಚಿಮೆರಿಕ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ ಮಾನವೀಕರಿಸಲಾಯಿತು, ಅಲ್ಲಿ ಮೌಸ್ ಮಾನೋಕ್ಲೋನಲ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ವೇರಿಯಬಲ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಮಾನವ IgG ಅಣುಗಳ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಎರಡನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಮೌಸ್ ಮಾನೋಕ್ಲೋನಲ್ ಪ್ರತಿಕಾಯದ ಪ್ರತಿಜನಕ ಬಂಧಕ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು (CDR) ಮಾನವ IgG ಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಯಿತು. CDR ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ಬಹುತೇಕ ಮಾನವ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳಾಗಿವೆ, ಮತ್ತು ಮಾನವ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಾಗಿ ಮೌಸ್ ಕ್ಲೋನ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಮಾನವ ಆಂಟಿ ಮೌಸ್ ಪ್ರತಿಕಾಯ (HAMA) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಯಿತು.

 

ಫೇಜ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇ ಲೈಬ್ರರಿಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು, ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು, ಇದನ್ನು ರೋಗನಿರೋಧಕ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಬಿ ಕೋಶಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬಹುದು (ಇಮ್ಯುನೈಸ್ಡ್ ಲೈಬ್ರರಿ ನಿರ್ಮಾಣ), ರೋಗನಿರೋಧಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಹೊರತೆಗೆಯಬಹುದು (ನೈಸರ್ಗಿಕ ಲೈಬ್ರರಿ ನಿರ್ಮಾಣ), ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಜೀನ್ ತುಣುಕುಗಳೊಂದಿಗೆ ಇನ್ ವಿಟ್ರೊದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಬಹುದು (ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ಲೈಬ್ರರಿ ನಿರ್ಮಾಣ). ನಂತರ, ಜೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಪಿಸಿಆರ್ ಮೂಲಕ ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಿಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ಹೋಸ್ಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಯೀಸ್ಟ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪಿಚಿಯಾ ಪ್ಯಾಸ್ಟೋರಿಸ್), ಪ್ರೊಕಾರ್ಯೋಟಿಕ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇ. ಕೋಲಿ), ಸಸ್ತನಿ ಕೋಶ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ, ಸಸ್ಯ ಕೋಶ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮತ್ತು ರಾಡ್-ಆಕಾರದ ವೈರಸ್‌ಗಳಿಂದ ಸೋಂಕಿತ ಕೀಟ ಕೋಶ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ). ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದದ್ದು ಇ. ಕೋಲಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಫೇಜ್ ಮೇಲೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೇಜ್ ಶೆಲ್ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು (ಪಿಐಐಐ ಅಥವಾ ಪಿವಿಐಐಐ) ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯೊಫೇಜ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾದ, ಮತ್ತು ನ ಜೀನ್ ಸಮ್ಮಿಳನ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲವೆಂದರೆ ಫೇಜ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇ ಲೈಬ್ರರಿಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು, ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರಂಥಾಲಯಗಳಿಗಿಂತ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ತರುವಾಯ, ಪ್ರತಿಜನಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಜೈವಿಕ ಆಯ್ಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಗುರಿ ಪ್ರತಿಜನಕಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅನ್‌ಬೌಂಡ್ ಫೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ಪದೇ ಪದೇ ತೊಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪುಷ್ಟೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಬಂಧಿತ ಫೇಜ್‌ಗಳನ್ನು ತೊಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುತ್ತಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ನಂತರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಬಂಧ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 3: ಪ್ರತಿಕಾಯ ಗ್ರಂಥಾಲಯ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ತಪಾಸಣೆ

ಪ್ರತಿಕಾಯ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮರುಸಂಯೋಜಿತ DNA ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಫ್ಯಾಬ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳನ್ನು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಗ್ಯಾಸ್ಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರೋಟಿಯೇಸ್‌ನಿಂದ ಮಾತ್ರ ಹೈಡ್ರೊಲೈಸ್ ಮಾಡಬಹುದು (ಫ್ಯಾಬ್ ') 2 ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಪಪೈನ್‌ನಿಂದ ಜೀರ್ಣಿಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫ್ಯಾಬ್ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. Fv ತುಣುಕು VH ಮತ್ತು VL ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ ಕಳಪೆ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, VH ಮತ್ತು VL ಅನ್ನು 15-20 ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳ ಸಣ್ಣ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಮೂಲಕ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರಿಸುಮಾರು 25KDa ಆಣ್ವಿಕ ತೂಕದೊಂದಿಗೆ ಏಕ ಸರಪಳಿ ವೇರಿಯಬಲ್ ತುಣುಕು (scFv) ಪ್ರತಿಕಾಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಮೆಲಿಡೇ (ಒಂಟೆ, ಲಿಯಾಮಾ ಮತ್ತು ಅಲ್ಪಕಾ) ದಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಕಾಯ ರಚನೆಯ ಅಧ್ಯಯನವು ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ಭಾರೀ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಭಾರೀ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು (hcAb) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಭಾರೀ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳ ವೇರಿಯಬಲ್ ಡೊಮೇನ್ ಅನ್ನು 12-15 kDa ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಏಕ ಡೊಮೇನ್ ಪ್ರತಿಕಾಯಗಳು ಅಥವಾ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿಗಳು ಅಥವಾ VHH ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾನೋಮರ್‌ಗಳಾಗಿ, ಅವು ಯಾವುದೇ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬಹಳ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿಜನಕಗಳಿಗೆ ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಚಿತ್ರ 5: ಹೆವಿ ಚೈನ್ ಪ್ರತಿಕಾಯ ಮತ್ತು VHH/ ನ್ಯಾನೊಬಾಡಿ

ಜೀವಕೋಶ ಮುಕ್ತ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅಥವಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ DNA ಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇನ್ ವಿಟ್ರೊ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇ. ಕೋಲಿ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ ವಿವೊದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮರುಸಂಯೋಜಿತ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಾಗ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಮೇಲೆ ಚಯಾಪಚಯ ಮತ್ತು ಸೈಟೋಟಾಕ್ಸಿಕ್ ಹೊರೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅನುವಾದದ ನಂತರ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಅಥವಾ ಪೊರೆಯ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ಇದು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.