Çfarë është Inxhinieria e Antitrupave?

Me ndihmën e inxhinierisë së antitrupave, është bërë e mundur të modifikohet madhësia molekulare, farmakokinetika, imunogjeniteti, afiniteti lidhës, specifika dhe funksioni efektor i antitrupave. Pas sintetizimit të antitrupave, lidhja specifike e antitrupave i bën ato shumë të vlefshme në diagnostikimin dhe trajtimin klinik. Nëpërmjet 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, 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 të projektit në inxhinierinë e antitrupave, mund të ofrojë shërbime të personalizuara të antitrupave monoklonale dhe poliklonale për lloje të shumta, si dhe shërbime të ndërtimit dhe shqyrtimit të bibliotekës së antitrupave të ekspozimit të fagut. Alpha Lifetech mund t'u ofrojë klientëve antitrupa biosi ngjashëm 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 sistemeve të shfaqjes së fagut, ne ofrojmë shërbime që mbulojnë rrjedhën e sipërme dhe të poshtme të prodhimit të antitrupave, duke përfshirë shërbime teknike si humanizimi i antitrupave, pastrimi i antitrupave, renditja e antitrupave dhe vlefshmëria e 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 sistemet e shprehjes si majaja, viruset në formë shufre dhe bimët

--Dizajn strukturor me ndihmën e kompjuterit

Gjenerata e parë e antitrupave u humanizua për prodhimin e antitrupave kimerikë, ku rajoni i ndryshueshëm i antitrupave monoklonal të miut ishte i lidhur me rajonin konstant të molekulave të IgG-së 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 të njeriut kundër miut (HAMA) kur përdoren antitrupat e klonit të miut për trajtimin e njeriut.

 

Për të ndërtuar një bibliotekë të ekspozimit të fagut, hapi i parë është marrja e gjeneve 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 pa imunizuara (ndërtimi i bibliotekës natyrale), ose madje të montohen in vitro me fragmente të gjeneve të antitrupave (ndërtimi i bibliotekës sintetike). Më pas, gjenet përforcohen me PCR, futen në plazmide dhe shprehen në sisteme të përshtatshme strehuese (shprehja e majave (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 shufra). Më i zakonshmi është sistemi i shprehjes 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). Shkrirja e gjeneve të, Dhe shfaqet në sipërfaqen e bakterofagëve. Thelbi i kësaj teknologjie është të ndërtojë një bibliotekë të ekspozimit të fagut, e cila ka avantazhin ndaj bibliotekave natyrore në atë që mund të ketë lidhje specifike. Më pas, antitrupat me specifikë të antigjenit ekzaminohen përmes një procesi përzgjedhjeje biologjike, antigjenet e synuara fiksohen, fagët e palidhur lahen vazhdimisht dhe fagët e lidhur lahen për pasurim të mëtejshëm. Pas tre ose më shumë raundeve të përsëritjes, izolohen antitrupa me specifikë të lartë dhe afinitet të lartë.

Fig 3: Ndërtimi dhe ekzaminimi i bibliotekës së antitrupave

Teknologjia rekombinante e ADN-së mund të përdoret për të gjeneruar fragmente të antitrupave. 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 qëndrueshmëri të dobët për shkak të mungesës së lidhjeve disulfide. Prandaj, VH dhe VL janë të lidhura së bashku përmes një peptidi të shkurtër prej 15-20 aminoacide për të formuar një antitrup të vetëm zinxhir të ndryshueshëm (scFv) me një peshë molekulare afërsisht 25 KDa.

Studimi i strukturës së antitrupave në Camelidae (Camel, LIama dhe Alpaca) ka sqaruar se antitrupat kanë vetëm zinxhirë të rëndë dhe jo zinxhirë të lehtë, prandaj quhen antitrupa të zinxhirit të rëndë (hcAb). Domeni i ndryshueshëm i antitrupave të zinxhirit të rëndë quhet antitrupa me një domen të vetëm ose nanotrupa ose VHH, me madhësi 12-15 kDa. Si monomerë, ato nuk kanë lidhje disulfide dhe janë shumë të qëndrueshme, me një afinitet shumë të lartë për antigjenet.

Fig 5: Antitrupat e zinxhirit të rëndë dhe VHH/ Nanobody

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