अँटीबॉडी अभियांत्रिकी म्हणजे काय?

अँटीबॉडी अभियांत्रिकीच्या मदतीने, अँटीबॉडीजचे आण्विक आकार, फार्माकोकाइनेटिक्स, इम्युनोजेनिसिटी, बंधनकारक आत्मीयता, विशिष्टता आणि प्रभावी कार्य सुधारणे शक्य झाले आहे. अँटीबॉडीजचे संश्लेषण केल्यानंतर, अँटीबॉडीजचे विशिष्ट बंधन त्यांना क्लिनिकल निदान आणि उपचारांमध्ये अत्यंत मौल्यवान बनवते. अँटीबॉडी अभियांत्रिकीच्या माध्यमातून, ते औषध आणि निदानाच्या सुरुवातीच्या विकासाच्या गरजा पूर्ण करू शकतात.

अँटीबॉडी अभियांत्रिकीचा उद्देश म्हणजे नैसर्गिक अँटीबॉडीज साध्य करू शकत नाहीत अशा अत्यंत विशिष्ट, स्थिर कार्यांची रचना आणि निर्मिती करणे, ज्यामुळे उपचारात्मक अँटीबॉडीजच्या उत्पादनाचा पाया रचला जातो.

अँटीबॉडी अभियांत्रिकीमधील व्यापक प्रकल्प अनुभवासह, अल्फा लाईफटेक अनेक प्रजातींसाठी कस्टमाइज्ड मोनोक्लोनल आणि पॉलीक्लोनल अँटीबॉडी सेवा तसेच फेज डिस्प्ले अँटीबॉडी लायब्ररी बांधकाम आणि स्क्रीनिंग सेवा प्रदान करू शकते. अल्फा लाईफटेक ग्राहकांना दर्जेदार बायोसिमिलर अँटीबॉडीज आणि रीकॉम्बीनंट प्रोटीन उत्पादने तसेच संबंधित सेवा प्रदान करू शकते, जेणेकरून कार्यक्षम, अत्यंत विशिष्ट आणि स्थिर अँटीबॉडीज तयार होतील. व्यापक अँटीबॉडी, प्रोटीन प्लॅटफॉर्म आणि फेज डिस्प्ले सिस्टमचा वापर करून, आम्ही अँटीबॉडी उत्पादनाच्या अपस्ट्रीम आणि डाउनस्ट्रीमला कव्हर करणाऱ्या सेवा प्रदान करतो, ज्यामध्ये अँटीबॉडी ह्युमनायझेशन, अँटीबॉडी शुद्धीकरण, अँटीबॉडी सिक्वेन्सिंग आणि अँटीबॉडी व्हॅलिडेशन यासारख्या तांत्रिक सेवांचा समावेश आहे.

अँटीबॉडी अभियांत्रिकीचा अग्रगण्य टप्पा दोन तंत्रज्ञानाशी संबंधित आहे:

--रिकॉम्बिनंट डीएनए तंत्रज्ञान

--हायब्रिडोमा तंत्रज्ञान

अँटीबॉडी अभियांत्रिकीचा जलद विकास तीन महत्त्वाच्या तंत्रज्ञानाशी संबंधित आहे:

--जीन क्लोनिंग तंत्रज्ञान आणि पॉलिमरेझ साखळी अभिक्रिया

--प्रथिने अभिव्यक्ती: पुनर्संयोजक प्रथिने यीस्ट, रॉड-आकाराचे विषाणू आणि वनस्पतींसारख्या अभिव्यक्ती प्रणालींद्वारे तयार केली जातात.

--संगणक सहाय्यित स्ट्रक्चरल डिझाइन

पहिल्या पिढीतील अँटीबॉडीजना काइमेरिक अँटीबॉडीजच्या निर्मितीसाठी मानवीकरण करण्यात आले, जिथे माऊस मोनोक्लोनल अँटीबॉडीजचा परिवर्तनशील प्रदेश मानवी IgG रेणूंच्या स्थिर प्रदेशाशी जोडला गेला. दुसऱ्या पिढीतील माऊस मोनोक्लोनल अँटीबॉडीचा अँटीजेन बंधन क्षेत्र (CDR) मानवी IgG मध्ये प्रत्यारोपित करण्यात आला. CDR प्रदेश वगळता, इतर सर्व अँटीबॉडीज जवळजवळ मानवी अँटीबॉडीज आहेत आणि मानवी उपचारांसाठी माऊस क्लोन अँटीबॉडीज वापरताना मानवी अँटी माऊस अँटीबॉडी (HAMA) प्रतिसादांना प्रेरित करणे टाळण्यासाठी प्रयत्न केले गेले.

 

फेज डिस्प्ले लायब्ररी तयार करण्यासाठी, पहिले पाऊल म्हणजे अँटीबॉडीज एन्कोड करणारे जीन्स मिळवणे, जे इम्युनाइज्ड प्राण्यांच्या बी पेशींपासून वेगळे केले जाऊ शकतात (इम्युनाइज्ड लायब्ररी बांधकाम), थेट नॉन-इम्युनाइज्ड प्राण्यांपासून काढले जाऊ शकतात (नैसर्गिक लायब्ररी बांधकाम), किंवा अँटीबॉडी जनुक तुकड्यांसह इन विट्रो एकत्र केले जाऊ शकतात (सिंथेटिक लायब्ररी बांधकाम). नंतर, जीन्स पीसीआरद्वारे वाढवल्या जातात, प्लाझमिड्समध्ये घातल्या जातात आणि योग्य होस्ट सिस्टममध्ये व्यक्त केल्या जातात (यीस्ट एक्सप्रेशन (सामान्यतः पिचिया पेस्टोरिस), प्रोकेरियोटिक एक्सप्रेशन (सामान्यतः ई. कोलाई), सस्तन प्राण्यांच्या पेशी अभिव्यक्ती, वनस्पती पेशी अभिव्यक्ती आणि रॉड-आकाराच्या विषाणूंनी संक्रमित कीटक पेशी अभिव्यक्ती). सर्वात सामान्य म्हणजे ई. कोलाई एक्सप्रेशन सिस्टम, जी फेजवर विशिष्ट एन्कोडिंग अँटीबॉडी अनुक्रम एकत्रित करते आणि फेज शेल प्रथिनांपैकी एक एन्कोड करते (pIII किंवा pVIII). बॅक्टेरियोफेजच्या पृष्ठभागावर प्रदर्शित केलेले, आणि जीन फ्यूजन. या तंत्रज्ञानाचा गाभा म्हणजे फेज डिस्प्ले लायब्ररी तयार करणे, ज्याचा फायदा नैसर्गिक लायब्ररींपेक्षा जास्त आहे कारण त्यात विशिष्ट बंधन असू शकते. त्यानंतर, अँटीजेन विशिष्टता असलेल्या अँटीबॉडीजची जैविक निवड प्रक्रियेद्वारे तपासणी केली जाते, लक्ष्य अँटीजेन निश्चित केले जातात, अनबाउंड फेजेस वारंवार धुतले जातात आणि पुढील समृद्धीसाठी बाउंड फेजेस धुतले जातात. पुनरावृत्तीच्या तीन किंवा अधिक फेऱ्यांनंतर, उच्च विशिष्टता आणि उच्च आत्मीयता असलेल्या अँटीबॉडीज वेगळ्या केल्या जातात.

आकृती ३: अँटीबॉडी लायब्ररी बांधकाम आणि तपासणी

रिकॉम्बिनंट डीएनए तंत्रज्ञानाचा वापर अँटीबॉडी फ्रॅगमेंट्स तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. फॅब अँटीबॉडीज सुरुवातीला फक्त गॅस्ट्रिक प्रोटीजद्वारे हायड्रोलायझ केले जाऊ शकतात (फॅब ') 2 फ्रॅगमेंट्स तयार करण्यासाठी, जे नंतर पॅपेनद्वारे पचवले जातात आणि वैयक्तिक फॅब फ्रॅगमेंट्स तयार करतात. Fv फ्रॅगमेंटमध्ये VH आणि VL असतात, ज्यांची डायसल्फाइड बॉन्ड्सच्या अनुपस्थितीमुळे स्थिरता कमी असते. म्हणून, VH आणि VL 15-20 अमीनो आम्लांच्या लहान पेप्टाइडद्वारे एकमेकांशी जोडले जातात जेणेकरून अंदाजे 25KDa च्या आण्विक वजनासह एकल साखळी परिवर्तनीय फ्रॅगमेंट (scFv) अँटीबॉडी तयार होईल.

कॅमेलिडे (कॅमेल, लिआमा आणि अल्पाका) मधील अँटीबॉडी रचनेच्या अभ्यासातून असे स्पष्ट झाले आहे की अँटीबॉडीजमध्ये फक्त जड साखळ्या असतात आणि हलक्या साखळ्या नसतात, म्हणून त्यांना हेवी चेन अँटीबॉडीज (hcAb) म्हणतात. हेवी चेन अँटीबॉडीजच्या परिवर्तनशील डोमेनला सिंगल डोमेन अँटीबॉडीज किंवा नॅनोबॉडीज किंवा VHH म्हणतात, ज्याचा आकार 12-15 kDa असतो. मोनोमर म्हणून, त्यांच्याकडे डायसल्फाइड बंध नसतात आणि ते खूप स्थिर असतात, अँटीजेन्ससाठी खूप जास्त आत्मीयता असते.

आकृती ५: हेवी चेन अँटीबॉडी आणि व्हीएचएच/नॅनोबॉडी

पेशीमुक्त अभिव्यक्ती नैसर्गिक किंवा कृत्रिम डीएनएच्या अभिव्यक्तीचा वापर करून इन विट्रो प्रथिने संश्लेषण साध्य करते, सामान्यत: ई. कोलाई अभिव्यक्ती प्रणाली वापरते. ते प्रथिने जलद तयार करते आणि मोठ्या प्रमाणात पुनर्संयोजक प्रथिने तयार करताना पेशींवर चयापचय आणि सायटोटॉक्सिक भार टाळते. ते असे प्रथिने देखील तयार करू शकते जे संश्लेषित करणे कठीण आहे, जसे की भाषांतरानंतर सुधारित करणे किंवा पडदा प्रथिने संश्लेषित करणे कठीण आहे.