Apakah Kejuruteraan Antibodi?

Dengan bantuan kejuruteraan antibodi, adalah mungkin untuk mengubah suai saiz molekul, farmakokinetik, imunogenisiti, pertalian mengikat, kekhususan dan fungsi efektor antibodi. Selepas mensintesis antibodi, pengikatan khusus antibodi menjadikannya sangat berharga dalam diagnosis dan rawatan klinikal. Melalui kejuruteraan antibodi, mereka boleh memenuhi keperluan pembangunan awal ubat dan diagnostik.

Tujuan kejuruteraan antibodi adalah untuk mereka bentuk dan menghasilkan fungsi yang sangat spesifik dan stabil yang tidak dapat dicapai oleh antibodi semulajadi, meletakkan asas untuk penghasilan antibodi terapeutik.

Alpha Lifetech, dengan pengalaman projeknya yang luas dalam kejuruteraan antibodi, boleh menyediakan perkhidmatan antibodi monoklonal dan poliklonal tersuai untuk pelbagai spesies, serta perkhidmatan pembinaan perpustakaan dan pemeriksaan antibodi paparan faj. Alpha Lifetech boleh menyediakan pelanggan dengan antibodi biosimilar berkualiti dan produk protein rekombinan, serta perkhidmatan yang sepadan, untuk menghasilkan antibodi yang cekap, sangat spesifik dan stabil. Dengan menggunakan antibodi komprehensif, platform protein dan sistem paparan faj, kami menyediakan perkhidmatan yang meliputi huluan dan hiliran pengeluaran antibodi, termasuk perkhidmatan teknikal seperti pemanusiaan antibodi, penulenan antibodi, penjujukan antibodi dan pengesahan antibodi.

Peringkat perintis kejuruteraan antibodi adalah berkaitan dengan dua teknologi:

--Teknologi DNA rekombinan

--Teknologi hibridoma

Perkembangan pesat kejuruteraan antibodi berkaitan dengan tiga teknologi penting:

--Teknologi pengklonan gen dan tindak balas rantai polimerase

--Ekspresi protein: Protein rekombinan dihasilkan oleh sistem ekspresi seperti yis, virus berbentuk batang, dan tumbuhan

--Reka bentuk struktur berbantukan komputer

Antibodi generasi pertama telah dimanusiakan untuk penghasilan antibodi chimeric, di mana kawasan pembolehubah antibodi monoklonal tetikus dikaitkan dengan kawasan malar molekul IgG manusia. Rantau pengikat antigen (CDR) antibodi monoklonal tetikus generasi kedua telah dipindahkan ke dalam IgG manusia. Kecuali untuk rantau CDR, semua antibodi lain adalah hampir antibodi manusia, dan usaha telah dibuat untuk mengelak daripada mendorong tindak balas antibodi anti tikus manusia (HAMA) apabila menggunakan antibodi klon tetikus untuk rawatan manusia.

 

Untuk membina perpustakaan paparan phage, langkah pertama ialah mendapatkan antibodi pengekodan gen, yang boleh diasingkan daripada sel B haiwan yang diimunisasi (pembinaan perpustakaan imun), diekstrak terus daripada haiwan yang tidak diimunisasi (pembinaan perpustakaan semula jadi), atau juga dipasang secara in vitro dengan serpihan gen antibodi (pembinaan perpustakaan sintetik). Kemudian, gen dikuatkan oleh PCR, dimasukkan ke dalam plasmid, dan dinyatakan dalam sistem perumah yang sesuai (ekspresi yis (biasanya Pichia pastoris), ekspresi prokariotik (biasanya E. coli), ekspresi sel mamalia, ekspresi sel tumbuhan, dan ekspresi sel serangga yang dijangkiti virus berbentuk rod). Yang paling biasa ialah sistem ekspresi E. coli, yang mengintegrasikan urutan antibodi pengekodan khusus ke dalam fag dan mengekod salah satu protein cangkang fag (pIII atau pVIII). Percantuman gen, Dan dipaparkan pada permukaan bacteriophages. Teras teknologi ini adalah untuk membina perpustakaan paparan phage, yang mempunyai kelebihan berbanding perpustakaan semula jadi kerana ia boleh mempunyai pengikatan khusus. Selepas itu, antibodi dengan kekhususan antigen disaring melalui proses pemilihan biologi, antigen sasaran ditetapkan, faj tidak terikat berulang kali dihanyutkan, dan faj terikat dihanyutkan untuk pengayaan selanjutnya. Selepas tiga atau lebih pusingan pengulangan, kekhususan tinggi dan antibodi pertalian tinggi diasingkan.

Rajah 3: Pembinaan dan Penyaringan Perpustakaan Antibodi

Teknologi DNA rekombinan boleh digunakan untuk menghasilkan serpihan antibodi. Antibodi Fab pada mulanya hanya boleh dihidrolisiskan oleh protease gastrik untuk menghasilkan (Fab') 2 serpihan, yang kemudiannya dicerna oleh papain untuk menghasilkan serpihan Fab individu. Serpihan Fv terdiri daripada VH dan VL, yang mempunyai kestabilan yang lemah kerana ketiadaan ikatan disulfida. Oleh itu, VH dan VL dihubungkan bersama melalui peptida pendek 15-20 asid amino untuk membentuk antibodi serpihan pembolehubah rantai tunggal (scFv) dengan berat molekul kira-kira 25KDa.

Kajian struktur antibodi dalam Camelidae (Camel, LIama, dan Alpaca) telah menjelaskan bahawa antibodi hanya mempunyai rantai berat dan tiada rantai ringan, oleh itu ia dipanggil antibodi rantai berat (hcAb). Domain pembolehubah antibodi rantai berat dipanggil antibodi domain tunggal atau nanobodies atau VHH, dengan saiz 12-15 kDa. Sebagai monomer, mereka tidak mempunyai ikatan disulfida dan sangat stabil, dengan pertalian yang sangat tinggi untuk antigen.

Rajah 5: Antibodi Rantaian Berat dan VHH/ Nanobody

Ekspresi bebas sel menggunakan ekspresi DNA semula jadi atau sintetik untuk mencapai sintesis protein in vitro, biasanya menggunakan sistem ekspresi E. coli. Ia menghasilkan protein dengan cepat dan mengelakkan beban metabolik dan sitotoksik pada sel apabila menghasilkan sejumlah besar protein rekombinan dalam vivo. Ia juga boleh menghasilkan protein yang sukar disintesis, seperti yang sukar diubah suai selepas terjemahan atau mensintesis protein membran.