Çfarë është Inxhinieria e Antitrupave?

Me ndihmën e inxhinierisë së antitrupave, ka qenë e mundur të modifikohet madhësia molekulare, farmakokinetika, imunogjeniteti, afiniteti i lidhjes, specifikimi dhe funksioni efektor i antitrupave. Pas sintetizimit të antitrupave, lidhja specifike e antitrupave i bën ato shumë të vlefshme në diagnozën dhe trajtimin klinik. Përmes inxhinierisë së antitrupave, ato mund të plotësojnë nevojat e zhvillimit të hershëm të barnave dhe diagnostikimit.

Qëllimi i inxhinierisë së antitrupave është të projektojë dhe prodhojë funksione shumë specifike dhe të qëndrueshme që antitrupat natyrorë nuk mund t'i arrijnë, duke hedhur themelet për prodhimin e antitrupave terapeutikë.

Alpha Lifetech, me përvojën e saj të gjerë në projekte në inxhinierinë e antitrupave, mund të ofrojë shërbime të personalizuara të antitrupave monoklonalë dhe poliklonalë për specie të shumëfishta, si dhe shërbime ndërtimi dhe shqyrtimi të bibliotekës së antitrupave të shfaqjes së fagëve. Alpha Lifetech mund t'u ofrojë klientëve antitrupa biosimilarë cilësorë dhe produkte proteinike rekombinante, si dhe shërbime përkatëse, për të prodhuar antitrupa efikasë, shumë specifikë dhe të qëndrueshëm. Duke përdorur platforma gjithëpërfshirëse të antitrupave, proteinave dhe sisteme shfaqjeje të fagëve, ne ofrojmë shërbime që mbulojnë rrjedhën e sipërme dhe të poshtme të prodhimit të antitrupave, duke përfshirë shërbime teknike të tilla si humanizimi i antitrupave, pastrimi i antitrupave, sekuencimi i antitrupave dhe validimi i antitrupave.

Faza pioniere e inxhinierisë së antitrupave lidhet me dy teknologji:

--Teknologjia e ADN-së rekombinante

--Teknologjia e hibridomës

Zhvillimi i shpejtë i inxhinierisë së antitrupave lidhet me tre teknologji të rëndësishme:

--Teknologjia e klonimit të gjeneve dhe reaksioni zinxhir i polimerazës

Shprehja e proteinave: Proteinat rekombinante prodhohen nga sisteme shprehjeje si maja, viruset në formë shufre dhe bimët.

--Projektim strukturor i ndihmuar nga kompjuteri

Gjenerata e parë e antitrupave u humanizua për prodhimin e antitrupave kimerikë, ku rajoni variabël i antitrupave monoklonalë të miut ishte i lidhur me rajonin konstant të molekulave IgG njerëzore. Rajoni i lidhjes së antigjenit (CDR) i antitrupit monoklonal të miut të gjeneratës së dytë u transplantua në IgG njerëzore. Me përjashtim të rajonit CDR, të gjithë antitrupat e tjerë janë pothuajse antitrupa njerëzorë, dhe u bënë përpjekje për të shmangur nxitjen e përgjigjeve të antitrupave njerëzorë kundër miut (HAMA) kur përdoren antitrupa klonësh miu për trajtimin e njerëzve.

 

Për të ndërtuar një bibliotekë të shfaqjes së fagut, hapi i parë është të merren gjenet që kodojnë antitrupat, të cilët mund të izolohen nga qelizat B të kafshëve të imunizuara (ndërtimi i bibliotekës imune), të nxirren direkt nga kafshët e paimunizuara (ndërtimi i bibliotekës natyrore), ose edhe të mblidhen in vitro me fragmente të gjeneve të antitrupave (ndërtimi i bibliotekës sintetike). Pastaj, gjenet amplifikohen me PCR, futen në plazmide dhe shprehen në sisteme të përshtatshme pritëse (shprehja e majasë (zakonisht Pichia pastoris), shprehja prokariotike (zakonisht E. coli), shprehja e qelizave të gjitarëve, shprehja e qelizave bimore dhe shprehja e qelizave të insekteve të infektuara me viruse në formë shufre). Më i zakonshmi është sistemi i shprehjes së E. coli, i cili integron një sekuencë specifike të antitrupave kodues në fag dhe kodon një nga proteinat e guaskës së fagut (pIII ose pVIII). Bashkimi i gjeneve të, dhe shfaqet në sipërfaqen e bakteriofagëve. Thelbi i kësaj teknologjie është ndërtimi i një biblioteke të shfaqjes së fagut, e cila ka avantazhin ndaj bibliotekave natyrore në atë që mund të ketë lidhje specifike. Më pas, antitrupat me specifikë ndaj antigjenit shqyrtohen përmes një procesi përzgjedhjeje biologjike, antigjenet e synuara fiksohen, fagët e palidhur lahen në mënyrë të përsëritur dhe fagët e lidhur lahen për pasurim të mëtejshëm. Pas tre ose më shumë raundeve përsëritjeje, izolohen antitrupat me specifikë të lartë dhe afinitet të lartë.

Fig. 3: Ndërtimi dhe shqyrtimi i bibliotekës së antitrupave

Teknologjia e ADN-së rekombinante mund të përdoret për të gjeneruar fragmente antitrupash. Antitrupat Fab fillimisht mund të hidrolizohen vetëm nga proteaza gastrike për të prodhuar fragmente (Fab')2, të cilat më pas treten nga papaina për të gjeneruar fragmente individuale Fab. Fragmenti Fv përbëhet nga VH dhe VL, të cilat kanë stabilitet të dobët për shkak të mungesës së lidhjeve disulfide. Prandaj, VH dhe VL lidhen së bashku përmes një peptidi të shkurtër prej 15-20 aminoacidesh për të formuar një antitrup me fragment të ndryshueshëm me zinxhir të vetëm (scFv) me një peshë molekulare prej afërsisht 25KDa.

Studimi i strukturës së antitrupave te Camelidae (Deve, Liama ​​dhe Alpaca) ka sqaruar se antitrupat kanë vetëm zinxhirë të rëndë dhe jo zinxhirë të lehtë, prandaj quhen antitrupa me zinxhirë të rëndë (hcAb). Domeni i ndryshueshëm i antitrupave me zinxhirë të rëndë quhet antitrupa me domen të vetëm ose nano-trupa ose VHH, me një madhësi prej 12-15 kDa. Si monomere, ato nuk kanë lidhje disulfide dhe janë shumë të qëndrueshme, me një afinitet shumë të lartë për antigjenet.

Fig. 5: Antitrupi i Zinxhirit të Rëndë dhe VHH/Nanotrupi

Shprehja e lirë qelizore përdor shprehjen e ADN-së natyrale ose sintetike për të arritur sintezën e proteinave in vitro, zakonisht duke përdorur sistemin e shprehjes së E. coli. Prodhon proteina shpejt dhe shmang ngarkesën metabolike dhe citotoksike mbi qelizat kur prodhon sasi të mëdha të proteinave rekombinante in vivo. Gjithashtu mund të prodhojë proteina që janë të vështira për t'u sintetizuar, të tilla si ato që janë të vështira për t'u modifikuar pas përkthimit ose për të sintetizuar proteinat e membranës.