Антитела VHH представляют собой природные антитела, в которых отсутствует легкая цепь (VL), и обнаруживаются в сыворотке верблюдов. Структура антител VHH проста и состоит всего из двух тяжелых цепей (VH). Наноантитела содержат вариабельный регион тяжелой цепи (VHH) с молекулярной массой около 15 кДа. Антитела VHH обладают нормальной способностью распознавать антигены и демонстрируют превосходную аффинность, специфичность, стабильность и проникающую способность. Антитела к этой структуре были обнаружены и у других животных, таких как альпаки и акулы. Наноантитела, содержащие только один вариабельный регион тяжелой цепи и два обычных региона CH2 и CH3, несмотря на отсутствие домена VL, представляют собой высокостабильные однодоменные антитела и являются наименьшей известной связывающей единицей с антительной активностью. Компания Alpha Lifetech предоставляет клиентам широкий спектр услуг, включая подготовку наноантител, создание и скрининг библиотек наноантител, экспрессию VHH-наноантител, а также комплексное обслуживание. Используя платформу для синтеза наноантител и разработки фаговых дисплеев, мы эффективно создаем и проводим скрининг различных типов фаговых библиотек антител, обеспечивая клиентам высокоспецифичные и высокоспецифичные решения в области антител. Мы также разрабатываем профессиональные стратегии гуманизации антител для наших клиентов, позволяющие гуманизировать наноантитела, что делает наши решения практически эквивалентными человеческим антителам.

Во-первых, альпака, не имеющая никаких заболеваний, позволяет иммуногенам стимулировать её иммунную систему для выработки иммунного ответа, и эти животные способны продуцировать однодоменные антитела. Затем мы выделили отдельные B-клетки из периферических мононуклеарных клеток крови альпаки, из которых была выделена РНК, транскрибированная в кДНК. Наконец, мы использовали её в качестве матрицы и провели скрининг целевой последовательности VHH методом электрофореза. Далее мы провели секвенирование полученной последовательности антитела VHH, что позволило улучшить стабильность и аффинность приготовленного антитела VHH. В то же время мы могли провести направленный мутагенез и скрининг стабильности антител VHH. Более высокую стабильность мутантов антител VHH можно получить, используя специальные методы, такие как определенные специфические мутации для скрининга. Затем инженер вставил полученную последовательность VHH в соответствующий экспрессионный вектор (например, плазмиды, вирусы и т. д.) для экспрессии антитела VHH. Наконец, с помощью технологии фагового дисплея или технологии дрожжевого дисплея антитела VHH экспрессируются на поверхности хозяина, а затем с помощью покрытых антигенов и ИФА отбираются наноантитела, способные специфически связываться с целевым антигеном. Компания Alpha Lifetech также секвенировала и проверила отобранные наноантитела, чтобы гарантировать правильность и функциональную активность последовательностей наноантител, поставляемых клиентам.

Технология VHH использует преимущества различных достижений в генной инженерии, благодаря чему целевой ген респлайсируется и перестраивается в нормальных условиях, что обеспечивает высокоэффективный инструмент связывания для других технологий, позволяющий использовать различные метки, а антитела, полученные с помощью технологии VHH, удобны для очистки. Используя методы высокопроизводительного скрининга, Alpha Lifetech может в короткие сроки отбирать VHH-антитела со специфическими функциями, необходимыми клиентам, из большого количества антител. При этом VHH-антитела могут производиться неограниченно и экономично, если подвергать их воздействию высоких температур и других растворителей. VHH-антитела могут быть генетически модифицированы для других целей, таких как создание каркасов, мечение и изменение специфических аминокислот. VHH-антитела подходят для любых распространенных платформ, использующих обычные антитела, таких как микротитровальные планшеты, электрохимические биосенсоры и устройства для латерального потока. Благодаря меньшему размеру VHH-антитела могут иметь более высокую плотность в связывающем домене, что обеспечивает им значительное преимущество в усилении сигнала и, следовательно, в повышении чувствительности. В то же время, антитела VHH находят очень широкое применение в диагностике и лечении опухолей, диагностике воспалительных процессов, лечении заболеваний центральной нервной системы и других областях. Антитела VHH особенно полезны для мониторинга микотоксинов в пищевых продуктах и ​​кормах, поскольку их легко модифицировать с помощью генной инженерии и они обладают превосходной стабильностью.

В процессе иммунизации мы используем различные иммуногены. В зависимости от свойств иммуногены могут быть разделены на природные, рекомбинантные, синтетические и низкомолекулярные антигены. К природным антигенам относятся вирусные иммуногены. Процесс очистки природных иммуногенов сложен, он также сложнее, чем у других иммуногенов, и стоимость очистки выше. Вирусные иммуногены делятся на инактивированные цельные вирусные вакцины, субъединичные вакцины, вирусные векторные вакцины и мРНК-вакцины. Инактивированная цельная вирусная вакцина может стимулировать организм к выработке иммунного ответа, но вирус должен быть полностью инактивирован, и процесс ее приготовления более сложен. В субъединичной вакцине в качестве антигена используется только поверхностный белок вируса, поэтому безопасность этого иммуногена высока, но для усиления иммунного эффекта необходимо добавлять адъювант. После генетической модификации в качестве векторов используются аденовирус и лентивирус для индукции иммунного ответа посредством репликации и экспрессии вируса. Иммунный эффект эффективен и продолжительен, но процесс его получения сложен, поэтому необходимо строго контролировать биобезопасность. Хотя мРНК может быть непосредственно импортирована в клетки, что позволяет клеткам экспрессировать антиген и стимулировать возникновение иммунного ответа, этот процесс более сложен, что требует обеспечения стабильности и эффективности доставки мРНК. Несмотря на то, что рекомбинантные антигены отличаются по конформации от природных антигенов, они могут быть широко распространены в промышленном производстве. Белковые или полипептидные антигены, представляющие собой малые молекулы, могут быть получены методами синтеза in vitro. Их структура контролируема, но может быть сложной в разработке. Антигены, представляющие собой малые молекулы, в основном являются соединениями, такими как пептиды и нуклеотиды, поскольку сами по себе они не являются иммуногенными, поэтому их можно использовать в качестве иммуногенов только после соединения с макромолекулярными носителями.

Молекулярная масса наноантител очень мала, обычно около 12-15 кДа, что составляет лишь одну десятую часть от традиционной молекулы IgG. Кристаллическая структура напоминает мяч для регби диаметром около 2,5 нм и длиной около 4,2 нм. Уникальная молекулярная структура обеспечивает хорошее проникновение в ткани, более короткий период полураспада и более высокий почечный клиренс через гематоэнцефалический барьер. Наноантитела состоят из комплементарных определяющих и основных областей. Комплементарные определяющие области включают CDR 1, CDR 2 и CDR 3. Диапазон длины от 3 до 28 аминокислот в области CDR 3 обеспечивает емкость библиотеки наноантител. По сравнению с традиционной областью CDR 3 антител, состоящей всего из 8-15 аминокислот, некоторые области CDR 3 с большей длиной помогли нам идентифицировать скрытые эпитопы на поверхности антигена. Основная цепь наноантител включает FR 1, FR 2, FR 3 и FR 4, при этом в FR 2 обнаружены четыре гидрофильные аминокислотные мутации, повышающие растворимость антител в воде. Специальная дисульфидная связь между CDR 1 и CDR 3 повышает стабильность антител при высоком давлении, высокой температуре, воздействии денатурирующих агентов и других условиях, что способствует производству и сохранению наноантител, а также открывает возможности для новых методов введения.