Платформа для сортировки отдельных B-клеток
Моноклональные антитела (мАт) являются пионерами в разработке лекарственных препаратов на основе антител. Более 100 моноклональных антител одобрены для лечения рака и инфекционных заболеваний, они занимают свою нишу на рынке разработки лекарств и демонстрируют свою уникальную терапевтическую ценность. Технология выделения антител из отдельных B-клеток, как технология нового поколения, позволяет эффективно и быстро выделять антитела из отдельных B-клеток, что является прорывом в технологии производства антител после гибридом и фагового дисплея. Технология сортировки отдельных B-клеток может использоваться для получения антител против различных видов животных, таких как кролики, мыши, верблюды, овцы и куры. Технология выделения антител из отдельных B-клеток обладает выдающимися преимуществами, такими как высокая специфичность, высокая активность и высокая аффинность. Основываясь на платформе сортировки отдельных B-клеток, компания Alpha Lifetech имеет преимущества во времени скрининга и получении высококачественных антител. Она может предоставлять услуги по разработке, синтезу и модификации антигенов, иммунитету животных, обогащению и скринингу отдельных B-клеток, секвенированию отдельных клеток, высокопроизводительному скринингу, экспрессии и очистке, а также комплексные технические услуги, такие как функциональная верификация, для удовлетворения разнообразных потребностей клиентов.
Краткое описание методов скрининга отдельных B-клеток
Методы скрининга отдельных B-клеток в основном делятся на метод случайной изоляции и антигенселективную изоляцию. Случайная изоляция применима к образцам с высокой концентрацией, тогда как при антигенселективной изоляции отделяются только B-клетки. Она проста в использовании, но требует больших трудозатрат и часто используется в качестве первого этапа антиген-специфической изоляции. Метод антиген-специфической изоляции подходит для ситуаций, когда содержание специфических антител, таких как противоопухолевые и аутоиммунные антитела, низкое. Изоляция специфических B-клеток с использованием иммунологического принципа специфического связывания антигена и антитела с исходным образцом является относительно сложной задачей. Наиболее часто используемые методы классификации, их преимущества и недостатки показаны в таблице.
| Подходы | Преимущества | Недостатки |
| Случайный Изоляция | Микроманипуляции | Низкие требования к оборудованию Простое управление | Низкая эффективность Ограниченное количество типов изолированных клеток |
| Лазерная микродиссекция | Высокая точность позиционирования Простое управление Визуально выберите похожие клетки из образца и удалите примеси. | Сложный процесс подготовки образцов. Невозможность автоматизации |
| Флуоресцентная сортировка клеток | Высокая точность и эффективность Высокая степень автоматизации Широкое применение | Сложная операция Высокие требования к оборудованию |
| Селективная изоляция антигенов | Антигены, меченные флуорохромом, с помощью многопараметрического анализа | Высокая точность и эффективность Высокая степень автоматизации Высокопроизводительный и многопараметрический Возможность выделения B-клеток на разных стадиях | Сложная операция Высокие требования к оборудованию |
| Магнитные шарики с антигенным покрытием | Простое управление Высокая воспроизводимость Может обогащать целевые B-клетки | Сложная операция Магнитные шарики влияют на биологическую активность клеток и не способствуют их культивированию и дальнейшей работе после выделения. |
| Микрогравировка | Высокая эффективность Высокоскоростной | Высокие требования к оборудованию Низкая эффективность |
| Иммуноспот-анализ на чипе | Высокая степень автоматизации Высокая точность и эффективность | Сложная операция Высокая стоимость |
Процесс скрининга антител к отдельным B-клеткам
Вакцинация животных
Для иммунизации экспериментальных животных (таких как мыши, кролики и т. д.) следует подобрать соответствующий антиген, чтобы они могли выработать специфические антитела против этого антигена.
Иммунизация животных — это начальный этап выработки антител. Иммунизация животных — это использование механизма гуморального иммунного ответа самого организма: посредством непрерывной стимуляции антигенами животные вырабатывают сильный иммунный ответ, а затем секретируют специфические антитела против конкретных антигенов.
Сбор и обогащение B-клеток
В-клетки были выделены из периферической крови, селезенки или лимфатических узлов иммунизированных животных. Эти В-клетки были иммунологически стимулированы для выработки антител против специфических антигенов.
Физическими или химическими методами (такими как центрифугирование в градиенте плотности, разделение с помощью магнитных шариков и т. д.) происходит обогащение В-клеток, удаление примесей, повышение чистоты В-клеток и эффективности последующего разделения.
Сортировка B-клеток
Для скрининга отдельных B-клеток из обогащенных B-клеток с целью получения целевых антител можно использовать флуоресцентную проточную цитометрию (FACS), магнитную сепарацию клеток (MACS), микрофлюидную сортировку клеток (MCS) или другие высокопроизводительные методы скрининга в сочетании со специфической маркировкой антигенов.
Когда из смешанной популяции B-клеток выделяют отдельную B-клетку, необходимо секвенировать ее гены антител с помощью технологии секвенирования отдельных клеток и проанализировать их для получения информации о последовательности ДНК вариабельного региона тяжелой цепи (VH) и вариабельного региона легкой цепи (VL). Технология секвенирования отдельных клеток включает в себя три основных этапа: выделение отдельной клетки, внутриклеточная амплификация нуклеиновых кислот и анализ секвенирования. Принцип секвенирования отдельных клеток заключается в амплификации следовой ДНК или РНК всего генома изолированных отдельных клеток для получения полного генома или транскриптома с высоким покрытием для высокопроизводительного секвенирования.
Благодаря высокопроизводительному скринингу можно одновременно получить последовательности генов антител тысяч B-клеток, что значительно ускоряет процесс открытия антител. Полученная информация о последовательностях может быть использована для создания и скрининга библиотек антител.
Амплификация гена антитела
Отдельная B-клетка расщепляется с высвобождением мРНК. Затем последовательности кДНК вариабельного региона тяжелой цепи (VH) и вариабельного региона легкой цепи (VL) амплифицируются методом обратной транскрипции-полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР).
Экспрессия и очистка антител
Амплифицированный ген вариабельного региона был вставлен в векторную плазмиду с геном константного региона для создания плазмиды экспрессии моноклональных антител. Затем была выбрана соответствующая система экспрессии (эукариотическая система экспрессии, например, клетки CHO, или прокариотическая система экспрессии, например, Escherichia coli), и были получены моноклональные антитела с биологической активностью. Для выделения и очистки экспрессированных антител из клеточной культуры и получения высококачественных рекомбинантных моноклональных антител использовалась аффинная хроматография с белком А.
Валидация антител
Проверка специфичности, аффинности и биологической активности антител проводится с помощью ИФА, вестерн-блоттинга, проточной цитометрии и иммунопреципитации, чтобы убедиться, что характеристики антител соответствуют ожиданиям. Проверка антител является ключевым этапом в обеспечении качества и надежности антител.
Требования к иммуногену
(1) Рекомбинантный белок: ≥2,5 мг, чистота белка >85%, молекулярная масса белка более 10 кДа, концентрация растворимого белка от 0,5 до 5 мг/мл. Если требуется аффинная очистка антигена, необходимо дополнительно 10 мг рекомбинантного белка.
(2) Полипептиды и малые молекулы: чистый пептид ≥10 мг, чистота пептида >90%, не менее 10 аминокислот, связанный с KLH/BSA/OVA или другими белками-носителями; малые молекулы требуют предварительной оценки структуры.
Рабочий процесс сортировки отдельных B-клеток
| Шаги | Содержание сервиса | Хронология |
| Шаг 1: Иммунизация животных и определение методом ИФА. | (1) Животных иммунизировали 4-5 раз, начиная с 4-й дозы, сыворотку собирали для определения титра антител методом ИФА (титр антител в сыворотке при ИФА для белковых антигенов >10^5; титр антител в сыворотке при ИФА для пептидных антигенов >10^4). Одновременно с этим клиентам отправляется 0,1 мл сыворотки до и после иммунизации для анализа; если титр окажется неудовлетворительным, иммунизация будет продолжена или клиент запросит прекращение проекта, при этом будет взиматься плата только за часть иммунизации; (2) Если титр соответствовал требованиям, клетки PBMC выделяли из цельной крови. | 10-12 недель |
| Шаг 2: Сортировка отдельных B-клеток | (1) Была собрана селезенка, приготовлена суспензия отдельных В-клеток, собрана периферическая кровь, и выделены клетки PBMC. (2) Иммуноантигенные маркеры FITC и AF648. (3) Двойная флуоресцентная проточная сортировка + культура отдельных клонов В-клеток. (4)Идентификация положительных клонов методом ИФА + секвенирование. | 2-3 недели |
| Шаг 3: Экспрессия и валидация антител | (1) Синтез генов последовательности 6-10 + валидация теста экспрессии у млекопитающих. (2) Идентификация методом ИФА. | 3-4 недели |
| Шаг 4: Доставка | (1) Последовательности антител: 4-6 последовательностей антител (неэкспрессируемые последовательности доставляются вместе). (2) Каждая экспрессированная последовательность доставляла 0,2 мг антитела. (3) Экспериментальный отчет. | 1 неделя |