Што е инженерство на антитела?

Со помош на инженерството на антитела, можно е да се модифицираат молекуларната големина, фармакокинетиката, имуногеноста, сврзувачкиот афинитет, специфичноста и ефекторната функција на антителата. По синтетизирањето на антителата, специфичното врзување на антителата ги прави високо вредни во клиничката дијагноза и третман. Преку инженерството на антитела, тие можат да ги задоволат потребите на лековите и раниот дијагностички развој.

Целта на инженерството на антитела е да дизајнира и произведе високо специфични, стабилни функции кои природните антитела не можат да ги постигнат, поставувајќи ја основата за производство на терапевтски антитела.

Alpha Lifetech, со своето долгогодишно проектно искуство во инженерството на антитела, може да обезбеди приспособени услуги за моноклонални и поликлонални антитела за повеќе видови, како и услуги за изградба и скрининг на библиотека за прикажување на антитела на фаги. Alpha Lifetech може да им обезбеди на клиентите квалитетни биослични антитела и рекомбинантни протеински производи, како и соодветни услуги, за производство на ефикасни, високо специфични и стабилни антитела. Со користење на сеопфатни антитела, протеински платформи и системи за прикажување на фагите, ние обезбедуваме услуги што ги покриваат горе и низводно од производството 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 хибридома

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

-- Технологија на клонирање на гени и полимеразна верижна реакција

-- Протеинска експресија: Рекомбинантните протеини се произведуваат од системи за изразување како што се квасец, вируси во облик на прачка и растенија

--Компјутерски потпомогнат структурен дизајн

Првата генерација на антитела беше хуманизирана за производство на химерични антитела, каде што променливиот регион на моноклонални антитела на глувчето беше поврзан со константниот регион на човечките IgG молекули. Регионот за врзување на антигенот (CDR) на моноклоналното антитело на глувчето од втората генерација беше трансплантиран во човечки IgG. Освен за CDR-регионот, сите други антитела се речиси човечки антитела и беа направени напори да се избегне индуцирање одговори на човечки анти-глувчески антитела (HAMA) кога се користат клонирани антитела на глушец за третман на луѓе.

 

За да се конструира библиотека за прикажување на фаги, првиот чекор е да се добијат гените што кодираат антитела, кои можат да се изолираат од Б-клетките на имунизираните животни (конструкција на имуна библиотека), да се извлечат директно од неимунизирани животни (конструкција на природна библиотека), или дури и да се состават ин витро со фрагменти од ген на антитела (конструкција на синтетичка библиотека). Потоа, гените се засилуваат со PCR, се вметнуваат во плазмиди и се изразуваат во соодветни системи домаќини (експресија на квасец (обично Pichia pastoris), прокариотска експресија (обично E. coli), експресија на клетки на цицачи, експресија на растителни клетки и експресија на клетки од инсекти инфицирани со вируси во облик на шипка). Најчестиот е Е. coli изразниот систем, кој интегрира специфична секвенца за кодирање на антитела на фагот и кодира еден од протеините на обвивката на фагот (pIII или pVIII). Спојувањето на гените на, И прикажано на површината на бактериофагите. Сржта на оваа технологија е да се конструира библиотека за прикажување на фаг, која има предност во однос на природните библиотеки со тоа што може да има специфично врзување. Последователно, антителата со специфичност на антигенот се прегледуваат преку процес на биолошка селекција, целните антигени се фиксираат, неврзаните фаги постојано се мијат и 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 за антитела

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

Студијата за структурата на антителата кај Camelidae (Camel, LIama и Alpaca) откри дека антителата имаат само тешки ланци и немаат лесни синџири, па затоа се нарекуваат антитела со тежок ланец (hcAb). Променливиот домен на антителата со тежок ланец се нарекува антитела од еден 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 за антигени.

Сл. 5: Антитела со тежок ланец и VHH/Nanobody

Експресијата без клетка користи изразување на природна или синтетичка ДНК за да се постигне ин витро протеинска синтеза, типично со користење на системот за изразување 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 менуваат по транслацијата или синтетизираат мембрански протеини.