Што е инженерство на антитела?

Со помош на инженерството на антитела, можно е да се модифицира молекуларната големина, фармакокинетиката, имуногеноста, афинитетот на врзување, специфичноста и ефекторската функција на антителата. По синтетизирањето на антителата, специфичното врзување на антителата ги прави многу вредни во клиничката дијагноза и третман. Преку инженерството на антитела, тие можат да ги задоволат потребите за рано развивање на лекови и дијагностика.

Целта на инженерството на антитела е да се дизајнираат и произведуваат високо специфични, стабилни функции што природните антитела не можат да ги постигнат, поставувајќи ја основата за производство на терапевтски антитела.

Алфа Лајфтек, со своето богато искуство во проекти во инженерството на антитела, може да обезбеди прилагодени услуги за моноклонални и поликлонални антитела за повеќе видови, како и услуги за изградба и скрининг на библиотека со антитела за прикажување на фаги. Алфа Лајфтек може да им обезбеди на клиентите квалитетни биосимиларни антитела и рекомбинантни протеински производи, како и соодветни услуги, за производство на ефикасни, високо специфични и стабилни антитела. Со користење на сеопфатни платформи за антитела, протеини и системи за прикажување на фаги, ние нудиме услуги што ги опфаќаат пред и низводното производство на антитела, вклучувајќи технички услуги како што се хуманизација на антитела, прочистување на антитела, секвенционирање на антитела и валидација на антитела.

Пионерската фаза на инженерството на антитела е поврзана со две технологии:

--Рекомбинантна ДНК технологија

--Технологија на хибридоми

Брзиот развој на инженерството на антитела е поврзан со три важни технологии:

--Технологија на клонирање на гени и полимеразна верижна реакција

--Експресија на протеини: Рекомбинантните протеини се произведуваат од експресиони системи како што се квасци, вируси во облик на стапче и растенија

--Компјутерски потпомогнато градежно проектирање

Првата генерација на антитела беше хуманизирана за производство на химерни антитела, каде што варијабилниот регион на глувчешки моноклонални антитела беше поврзан со константниот регион на човечки IgG молекули. Регионот за врзување на антиген (CDR) на глувчешки моноклонални антитела од втора генерација беше трансплантиран во човечки IgG. Освен CDR регионот, сите други антитела се речиси човечки антитела и беа направени напори да се избегне индуцирање на човечки антитела против глувчешки антитела (HAMA) при употреба на глувчешки клонски антитела за третман на луѓе.

 

За да се конструира библиотека за фажен приказ, првиот чекор е да се добијат гените што кодираат антитела, кои можат да се изолираат од Б-клетки на имунизирани животни (конструкција на имунолошка библиотека), да се екстрахираат директно од неимунизирани животни (конструкција на природна библиотека), или дури и да се состават in vitro со фрагменти од гени на антитела (конструкција на синтетичка библиотека). Потоа, гените се амплификуваат со PCR, се вметнуваат во плазмиди и се експресираат во соодветни системи на домаќини (експресија на квасец (обично Pichia pastoris), прокариотска експресија (обично E. coli), експресија на клетки од цицачи, експресија на растителни клетки и експресија на клетки од инсекти инфицирани со вируси во форма на прачка). Најчест е системот за експресија на E. coli, кој интегрира специфична секвенца на антитела што кодира во фагот и кодира еден од протеините на обвивката на фагот (pIII или pVIII). Фузијата на гени на, и прикажана на површината на бактериофагите. Јадрото на оваа технологија е да се конструира библиотека за фажен приказ, која има предност во однос на природните библиотеки по тоа што може да има специфично врзување. Последователно, антителата со антигенска специфичност се скенираат преку биолошки процес на селекција, целните антигени се фиксираат, неврзаните фаги постојано се мијат, а врзаните фаги се мијат за понатамошно збогатување. По три или повеќе рунди на повторување, се изолираат антитела со висока специфичност и висок афинитет.

Сл. 3: Конструкција и скрининг на библиотека на антитела

Технологијата на рекомбинантна ДНК може да се користи за генерирање фрагменти од антитела. Fab антителата првично можат да се хидролизираат само од гастрична протеаза за да се произведат фрагменти (Fab')2, кои потоа се варат од папаин за да се генерираат поединечни Fab фрагменти. Fv фрагментот се состои од VH и VL, кои имаат слаба стабилност поради отсуство на дисулфидни врски. Затоа, VH и VL се поврзани заедно преку краток пептид од 15-20 аминокиселини за да формираат антитело со единечен синџир на варијабилен фрагмент (scFv) со молекуларна тежина од приближно 25KDa.

Студијата за структурата на антителата кај камелидите (камели, лиама и алпака) разјасни дека антителата имаат само тешки ланци, а не лесни ланци, па оттука се нарекуваат антитела со тежок ланец (hcAb). Променливиот домен на антителата со тежок ланец се нарекува антитела со единечен домен или нанотела или VHH, со големина од 12-15 kDa. Како мономери, тие немаат дисулфидни врски и се многу стабилни, со многу висок афинитет кон антигените.

Сл. 5: Антитела на тежок ланец и VHH/нанотела

Слободната експресија на клетките користи експресија на природна или синтетичка ДНК за да се постигне синтеза на протеини in vitro, обично користејќи го системот за експресија на E. coli. Брзо произведува протеини и го избегнува метаболичкото и цитотоксичното оптоварување на клетките при производство на големи количини на рекомбинантни протеини in vivo. Исто така, може да произведе протеини кои тешко се синтетизираат, како што се оние кои тешко се модифицираат по транслацијата или синтетизираат мембрански протеини.