Leave Your Message
Productie van monoklonale antilichamen: methoden en voordelen uitgelegd

Blog

Productie van monoklonale antilichamen: methoden en voordelen uitgelegd

2025-03-26

Wat is een monoklonaal antilichaam?ANTILICHAAM

Monoklonale antilichamen (mAb's) zijn een homogene mix van monospecifieke antilichamen, geproduceerd door één enkele B-cel. Deze antilichamen hebben affiniteit en specificiteit (monovalente affiniteit) voor één epitoop van het geselecteerde antigeen. Met de ontwikkeling van monovalente antilichamen is het scala aan behandel- en diagnostische toepassingen uitgebreid, waaronder moleculaire biologie, toxicologie, biochemie, geneeskunde en andere gebieden binnen de biotechnologie.

Technologie voor de productie van monoklonale antilichamenANTILICHAAM

In 1975 ontwikkelden George Kohler en Milstein de hybridoomtechnologie door gebruik te maken van de eigenschappen van B-cellen die specifieke antilichamen kunnen produceren en myelomacellen die oneindig kunnen prolifereren om mAb's te bereiden. De ontwikkeling van deze technologie is een van de belangrijkste keerpunten in de biotechnologie. Hybridoomtechnologie Tijdens het proces van de productie van monoklonale antilichamen werden, na immunisatie van muizen met specifieke antigenen, B-lymfocyten die antilichamen produceren, geïsoleerd uit muizen en gefuseerd met geïmmortaliseerde myelomacellijnen om hybride cellen te vormen, hybridoomcellijnen genaamd. Deze hybridoomcellen werden in het laboratorium gekweekt om monoklonale antilichamen tegen specifieke antigenen te produceren. Dit kan worden bereikt met in vivo- of in vitro-methoden.Van alle beschikbareBij methoden voor het bereiden van monoklonale antilichamen is het het meest wenselijk dat het resulterende antilichaam een ​​hoge zuiverheid, hoge gevoeligheid en specificiteit heeft.

Stuur een aanvraag

Neem contact met ons op voor het beste antwoord Wilt u meer weten? Wij kunnen u het antwoord geven op uw vragen over onze producten en diensten. Laat uw e-mailadres achter en wij reageren binnen 24 uur.

Klik voor een aanvraag

hybridoomtechnologie

Immunisatie

De formulering van het immunisatieprogramma is gebaseerd op de zuiverheid en eigenschappen van het gezuiverde antigeen. Muizen moeten 8-10 weken vóór de fusie antigeenimmunisatie ontvangen om een ​​sterke immuunrespons te stimuleren en zich voor te bereiden op de daaropvolgende hybridomaproductie. Het injectieschema werd aangepast op basis van het type antigeen en andere factoren. Vóór de immunisatie werd het serum van de muizen verzameld als basiscontrole. Bloed werd verzameld uit de punt van de staart en er werd 100-200 μL bloed verzameld. Serum werd afgescheiden en ingevroren. Een typisch immunisatieprogramma omvat intraperitoneale injectie van 2-4 volwassen muizen (zoals BALB/c-muizen), met een interval van 21 dagen tussen de primaire immunisatie en secundaire immunisatie, gevolgd door een interval van 14 dagen voor elke immunisatie, in totaal 4 immunisaties en 1-3 boosterimmunisaties totdat een ideale antilichaamtiter is verkregen. Zeven dagen na de laatste injectie werd het serum opnieuw verzameld en werd het antilichaamniveau bepaald met ELISA. De muizen met de hoogste antilichaamtiter werden geselecteerd voor fusie. 1-4 dagen voor de fusie werd bij geselecteerde muizen een injectie in de staartader uitgevoerd.

Cultuur van myelomacellijnen

Myeloomcellen moeten continu en selectief groeien door de groei van parentale myeloomcellen in kweek te remmen. Parentale myeloomcellen waarvan is aangetoond dat ze stabiele hybridomen produceren, zijn geselecteerd en deze cellen hebben het vermogen verloren om nucleotiden te produceren via remediërende routes. Vóór de fusie werden parentale myeloomcellen minstens een week gekweekt om zich aan te passen aan HGPRT-negatieve omstandigheden, en cellen die in de vroege logaritmische fase groeiden, werden geselecteerd voor fusie. Na de fusie werd aminopterine gebruikt om de de novo syntheseroute te blokkeren, zodat myeloomcellen geen RNA of DNA konden produceren en afstierven, terwijl hybridoomcellen konden groeien in HAT-selectief medium met hypoxanthine, aminopterine en thymidine.

Fusie

De ouderlijke myeloomcellen die hybridomen produceren, moeten overeenkomen met de geïmmuniseerde muizenstam en geen auto-immunoglobulineketens afscheiden. Controleer vóór de fusie of de ouderlijke myeloomcellen vrij zijn van mycoplasmacontaminatie, of de fusie goed is, of ze een stabiel hybridoom kunnen vormen en of ze specifieke monoklonale antilichamen blijven afscheiden. Fusie kan worden geïnduceerd met fysische reagentia (zoals elektrofusie) of chemische reagentia (zoals polyethyleenglycol, calciumionen). 48-72 uur vóór de fusie werden de geïmmuniseerde muizen geëuthanaseerd en werden de milten verwijderd en afgebroken tot individuele celsuspensies. Tegelijkertijd werden de myeloomcellen geoogst en gemengd met miltcellen en fusiereagentia om hybridoomkolonies te produceren. De gefuseerde cellen werden verspreid op een kweekplaat met een voedingslaag.
monoklonaal antilichaam
Figuur 1. Productie van monoklonale antilichamen door hybridomatechnologie.(Referentiebron:Monoklonale antilichamen: een hulpmiddel in klinisch onderzoek.)

selectie

7-14 dagen na de fusie werd interleukine-6 ​​(IL-6) toegevoegd om de groei van hybridomen te bevorderen. Na 7 dagen stierven de ongefuseerde myelomacellen af ​​onder invloed van aminopterine. Hybridomen die antilichamen afscheidden, werden gescreend met flowcytometrie of ELISA. De geselecteerde hybridomen werden gekloond en opnieuw gekloond om een ​​zuivere kloonpopulatie te verkrijgen. De geselecteerde hybridomen kunnen worden ingevroren in vloeibare stikstof voor toekomstig onderzoek.

Antilichaamproductie na fusie

Indien een groot aantal antilichamen nodig is, kunnen deze worden geproduceerd door hybridomen in muizen te kweken als ascitestumoren. De concentratie ascitesantilichamen die met deze methode wordt geproduceerd, ligt dicht bij 1-5 mg/ml.

Faagdisplaytechnologie

De faagdisplaytechnologie werd voor het eerst uitgevonden in 1985 om polypeptiden te presenteren. In 1990 werden antilichaamfragmenten voor het eerst op fagen gepresenteerd. Deze displaymethode maakt het mogelijk om exogene fragmenten te herkennen door specifieke antilichamen of andere liganden. Zo kunnen exogene fragmenten worden gescreend en geïdentificeerd.

Constructie van fagendisplaybibliotheek

Dit proces begint met de samenstelling van een antilichaambibliotheek, waarvan de kern bestaat uit het verkrijgen van hoogwaardig RNA uit geselecteerde cellen (zoals mononucleaire cellen uit perifeer bloed). Vervolgens werden deze RNA's omgekeerd getranscribeerd tot cDNA's, die werden gebruikt om te coderen voor de variabele regio van de zware keten (VH) en de variabele regio van de lichte keten (VL) van het antilichaam. De variabele regio's van alle transcriptherschikkingen in een bepaalde immunoglobulinebibliotheek werden geamplificeerd met behulp van primers voor specifieke VH- en VL-genfamilies. Deze geamplificeerde producten werden geligeerd in de faagdisplayvector in de geconstrueerde faagdisplayvector, die VH en VL tot expressie bracht als scFv en fuseerde met het pIII secundaire capside-eiwit van de filamenteuze faag van Escherichia coli (M13-faag) om een ​​bibliotheek te construeren die de specificiteit van alle antilichamen in een specifiek individu weerspiegelt. De varianten van fagedisplaybibliotheken omvatten bibliotheken die zijn geconstrueerd voor verschillende Ig-isovormen (zoals IgG, IgA en IgE) en monoklonale antilichaam (mAb)-bibliotheken die tot expressie worden gebracht als Fab-fragmenten of enkelvoudige variabele fragmenten (scFv).

DIENST

Screening van de fagendisplaybibliotheek

Verschillende antilichaamfaagdisplaybibliotheken werden gegenereerd uit ongeveer 10 ^ 8 onafhankelijke E. coli-transformanten. Door middel van meerdere rondes van faag-antigeenbinding, wassen, elutie en recombinatie werden niet-specifieke antilichaamfagen weggespoeld en bindende faagklonen selectief geëlueerd. Na 5 of 6 screeningsrondes worden de faagklonen aangestuurd om het gefixeerde antigeen te selecteren door de zeer specifieke binding van het monoklonale antilichaam aan het oppervlak.
fagendisplay
Figuur 2. De vijf stappen in een fagedisplayselectie-experiment.(Referentiebron:Basisprincipes van antilichaamfaagdisplaytechnologie.)

DIENST

Functionele en genetische analyse

Na cyclische screening werd de verkregen fagenbibliotheek getest met ELISA om te bevestigen welke bibliotheken de vereiste antigenen binden. Vervolgens werd E. coli geïnfecteerd met de polyklonale faag geïnoculeerd en werd een enkele kolonie geselecteerd en geamplificeerd voor de productie van monoklonale fagen, die vervolgens opnieuw werden getest met fagen-ELISA om de antigeenbinding te bevestigen.
Ten slotte werden de faagdisplayvectoren die uit elke kloon waren geïsoleerd, gesequenced om de nucleotidesequenties te bepalen van de VL- en VH-coderende mAbs die aan antigenen binden. Tegelijkertijd kan oplosbaar scFv (of Fab) uit de doelkloon eenvoudig worden geproduceerd in bacteriën die zijn getransformeerd met de doelfaagdisplayvector en gezuiverd door middel van metaalchelatie of affiniteitszuivering.

Marktperspectief van monoklonale antilichaamtherapieANTILICHAAM

Sinds het eerste therapeutische monoklonale antilichaam muromonab-CD3 in 1986 door de Amerikaanse FDA werd goedgekeurd, heeft de antilichaamtechnologie een snelle groei doorgemaakt en zijn therapeutische monoklonale antilichamen de afgelopen jaren de belangrijkste drijvende kracht geworden in de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Om de problemen rond immunogeniciteit en werkzaamheid te overwinnen, hebben onderzoekers technieken ontwikkeld om muizenantilichamen om te zetten in antilichamen die dichter bij de mens staan, zoals chimere antilichamen, gehumaniseerde antilichamen en volledig menselijke antilichamen. In 2018 overschreed de jaarlijkse omzet van veel monoklonale antilichaamproducten de 3 miljard dollar, terwijl de omzet van zes (adalimumab, nivolumab, pembrolizumab, trastuzumab, bevacizumab en rituximab) de 6 miljard dollar overschreed.

Voordelen van de productie van monoklonale antilichamenANTILICHAAM

Alpha Lifetech garandeert de productie van monoklonale antilichamen met uitzonderlijke affiniteit en specificiteit, waardoor ze zeer betrouwbaar zijn voor verschillende toepassingen, waaronder diagnostiek, therapie en onderzoek.

ReferentieANTILICHAAM

[1] Zaroff S, Tan G. Hybridomatechnologie: de voorkeursmethode voor de generatie van monoklonale antilichamen voor in vivo-toepassingen. Biotechniques. 2019 sep;67(3):90-92. doi: 10.2144/btn-2019-0054. Epub 26 juli 2019. PMID: 31347924.
[2] Ansar W, Ghosh S. Monoklonale antilichamen: een hulpmiddel in klinisch onderzoek. Indian Journal of Clinical Medicine. 2013;4.
[3] Ledsgaard L, Kilstrup M, Karatt-Vellatt A, McCafferty J, Laustsen AH. Basisprincipes van antilichaamfaagdisplaytechnologie. Toxinen (Bazel). 9 juni 2018;10(6):236.
[4] Hammers CM, Stanley JR. Antibody phage display: techniek en toepassingen. J Invest Dermatol. 2014 feb;134(2):1-5.
[5] Lu RM, Hwang YC, Liu IJ, Lee CC, Tsai HZ, Li HJ, Wu HC. Ontwikkeling van therapeutische antilichamen voor de behandeling van ziekten. J Biomed Sci. 2020 jan 2;27(1):1.