Ce este ingineria anticorpilor?

Cu ajutorul ingineriei anticorpilor, a fost posibil să se modifice dimensiunea moleculară, farmacocinetica, imunogenitatea, afinitatea de legare, specificitatea și funcția efectoră a anticorpilor. După sintetizarea anticorpilor, legarea specifică a anticorpilor îi face foarte valoroși în diagnosticul și tratamentul clinic. Prin inginerie de anticorpi, aceștia pot satisface nevoile de dezvoltare timpurie a medicamentelor și a diagnosticului.

Scopul ingineriei anticorpilor este de a proiecta și produce funcții foarte specifice, stabile pe care anticorpii naturali nu le pot realiza, punând bazele pentru producerea de anticorpi terapeutici.

Alpha Lifetech, cu experiența sa vastă în proiect în inginerie de anticorpi, poate oferi servicii personalizate de anticorpi monoclonali și policlonali pentru mai multe specii, precum și servicii de construcție și screening de biblioteci de anticorpi de afișare a fagilor. Alpha Lifetech poate oferi clienților anticorpi biosimilari de calitate și produse cu proteine ​​recombinate, precum și servicii corespunzătoare, pentru a produce anticorpi eficienți, foarte specifici și stabili. Utilizând anticorpi, platforme de proteine ​​și sisteme de afișare a fagilor, oferim servicii care acoperă în amonte și în aval producția de anticorpi, inclusiv servicii tehnice, cum ar fi umanizarea anticorpilor, purificarea anticorpilor, secvențierea anticorpilor și validarea anticorpilor.

Etapa de pionierat a ingineriei anticorpilor este legată de două tehnologii:

--Tehnologia ADN-ului recombinant

--Tehnologia hibridomului

Dezvoltarea rapidă a ingineriei anticorpilor este legată de trei tehnologii importante:

--Tehnologia clonării genelor și reacția în lanț a polimerazei

--Expresia proteinelor: proteinele recombinante sunt produse de sisteme de expresie, cum ar fi drojdia, virușii în formă de baston și plante.

--Proiectare structurală asistată de computer

Prima generație de anticorpi a fost umanizată pentru producerea de anticorpi himeric, unde regiunea variabilă a anticorpilor monoclonali de șoarece a fost legată de regiunea constantă a moleculelor IgG umane. Regiunea de legare a antigenului (CDR) a anticorpului monoclonal de șoarece de a doua generație a fost transplantată în IgG umană. Cu excepția regiunii CDR, toți ceilalți anticorpi sunt aproape anticorpi umani și s-au făcut eforturi pentru a evita inducerea răspunsurilor anticorpilor umani anti-șoarece (HAMA) atunci când se utilizează anticorpi de clonă de șoarece pentru tratamentul uman.

 

Pentru a construi o bibliotecă de prezentare a fagilor, primul pas este obținerea genelor care codifică anticorpi, care pot fi izolate din celulele B ale animalelor imunizate (construcție de bibliotecă imună), extrase direct de la animale neimunizate (construcție de bibliotecă naturală) sau chiar asamblate in vitro cu fragmente de gene de anticorpi (construcție de bibliotecă sintetică). Apoi, genele sunt amplificate prin PCR, inserate în plasmide și exprimate în sisteme gazdă adecvate (expresie de drojdie (de obicei Pichia pastoris), expresie procariotă (de obicei E. coli), expresie de celule de mamifere, expresie de celule de plante și expresie de celule de insecte infectate cu virusuri în formă de bastonaș). Cel mai comun este sistemul de expresie a E. coli, care integrează o secvență specifică de anticorpi de codificare pe fag și codifică una dintre proteinele învelișului fagului (pIII sau pVIII). Fuziunea genică a și afișată pe suprafața bacteriofagelor. Miezul acestei tehnologii este construirea unei biblioteci de afișare a fagilor, care are avantajul față de bibliotecile naturale prin faptul că poate avea o legare specifică. Ulterior, anticorpii cu specificitate de antigen sunt analizați printr-un proces de selecție biologică, antigenele țintă sunt fixate, fagii nelegați sunt spălați în mod repetat, iar fagii legați sunt spălați pentru o îmbogățire suplimentară. După trei sau mai multe runde de repetare, anticorpii cu specificitate ridicată și afinitate ridicată sunt izolați.

Fig 3: Construcția și screeningul bibliotecii de anticorpi

Tehnologia ADN-ului recombinant poate fi utilizată pentru a genera fragmente de anticorpi. Anticorpii Fab pot fi inițial hidrolizați numai de protează gastrică pentru a produce fragmente (Fab') 2, care sunt apoi digerate de papaină pentru a genera fragmente Fab individuale. Fragmentul Fv este format din VH și VL, care au o stabilitate slabă din cauza absenței legăturilor disulfurice. Prin urmare, VH și VL sunt legate între ele printr-o peptidă scurtă de 15-20 aminoacizi pentru a forma un anticorp cu un singur lanț variabil (scFv) cu o greutate moleculară de aproximativ 25 KDa.

Studiul structurii anticorpilor la Camelidae (Camel, LIama și Alpaca) a elucidat că anticorpii au numai lanțuri grele și nu au lanțuri ușoare, de aceea sunt numiți anticorpi cu lanț greu (hcAb). Domeniul variabil al anticorpilor cu lanț greu se numește anticorpi cu un singur domeniu sau nanocorpi sau VHH, cu o dimensiune de 12-15 kDa. Ca monomeri, nu au legături disulfurice și sunt foarte stabili, cu o afinitate foarte mare pentru antigeni.

Fig 5: Anticorp cu lanț greu și VHH/ Nanobody

Expresia fără celule utilizează expresia ADN-ului natural sau sintetic pentru a realiza sinteza proteinelor in vitro, utilizând de obicei sistemul de expresie E. coli. Produce proteine ​​rapid și evită sarcina metabolică și citotoxică asupra celulelor atunci când produc cantități mari de proteine ​​recombinante in vivo. De asemenea, poate produce proteine ​​care sunt greu de sintetizat, cum ar fi cele care sunt greu de modificat după translație sau sintetizează proteine ​​​​membranare.