Шта је инжењеринг антитела?

Уз помоћ инжењеринга антитела, било је могуће модификовати молекуларну величину, фармакокинетику, имуногеност, афинитет везивања, специфичност и ефекторску функцију антитела. Након синтезе антитела, специфично везивање антитела чини их веома вредним у клиничкој дијагнози и лечењу. Кроз инжењеринг антитела, она могу задовољити потребе раног развоја лекова и дијагностике.

Сврха инжењеринга антитела је да дизајнира и произведе високо специфичне, стабилне функције које природна антитела не могу да постигну, постављајући темеље за производњу терапеутских антитела.

Алфа Лајфтек, са својим богатим искуством у пројектима инжењеринга антитела, може да пружи прилагођене услуге моноклонских и поликлонских антитела за више врста, као и услуге изградње библиотека антитела за фагни дисплеј и скрининга. Алфа Лајфтек може да пружи купцима квалитетна биослична антитела и производе рекомбинантних протеина, као и одговарајуће услуге, за производњу ефикасних, високо специфичних и стабилних антитела. Коришћењем свеобухватних платформи за антитела, протеине и системе за фагни дисплеј, пружамо услуге које покривају узводно и низводно деловање производње антитела, укључујући техничке услуге као што су хуманизација антитела, пречишћавање антитела, секвенцирање антитела и валидација антитела.

Пионирска фаза инжењеринга антитела повезана је са две технологије:

--Технологија рекомбинантне ДНК

--Хибридомска технологија

Брзи развој инжењеринга антитела повезан је са три важне технологије:

--Технологија клонирања гена и ланчана реакција полимеразе

--Експресија протеина: Рекомбинантни протеини се производе помоћу експресионих система као што су квасац, штапићасти вируси и биљке

--Рачунарски потпомогнуто пројектовање конструкција

Прва генерација антитела је хуманизована за производњу химерних антитела, где је варијабилни регион мишјих моноклонских антитела био повезан са константним регионом људских IgG молекула. ​​Регион везивања антигена (CDR) мишјег моноклонског антитела друге генерације је трансплантиран у људски IgG. Осим CDR региона, сва остала антитела су готово људска антитела, а уложени су напори да се избегне индуковање људских антимишјих антитела (HAMA) одговора када се користе мишја клонирана антитела за лечење људи.

 

Да би се конструисала библиотека фагног дисплеја, први корак је добијање гена који кодирају антитела, који се могу изоловати из Б ћелија имунизованих животиња (конструкција имуне библиотеке), екстраховати директно из неимунизованих животиња (конструкција природне библиотеке) или чак саставити in vitro са фрагментима гена антитела (конструкција синтетичке библиотеке). Затим се гени амплификују PCR-ом, убацују у плазмиде и експресују у одговарајућим системима домаћина (експресија квасца (обично Pichia pastoris), прокариотска експресија (обично E. coli), експресија ћелија сисара, експресија биљних ћелија и експресија ћелија инсеката инфицираних вирусима у облику штапића). Најчешћи је систем експресије E. coli, који интегрише специфичну кодирајућу секвенцу антитела на фаг и кодира један од протеина фагног омотача (pIII или pVIII). Фузија гена , И се приказује на површини бактериофага. Суштина ове технологије је конструисање библиотеке фагног дисплеја, која има предност у односу на природне библиотеке по томе што може имати специфично везивање. Након тога, антитела са антигенском специфичношћу се скринира кроз процес биолошке селекције, циљни антигени се фиксирају, невезани фаги се више пута испирају, а везани фаги се испирају ради даљег обогаћивања. Након три или више кругова понављања, изолују се антитела високе специфичности и високог афинитета.

Слика 3: Конструкција и скрининг библиотеке антитела

Технологија рекомбинантне ДНК може се користити за генерисање фрагмената антитела. Fab антитела се у почетку могу хидролизовати само желудачном протеазом да би се произвели (Fab')2 фрагменти, које затим папаин дигестира да би се генерисали појединачни Fab фрагменти. Fv фрагмент се састоји од VH и VL, који имају слабу стабилност због одсуства дисулфидних веза. Стога су VH и VL повезани заједно преко кратког пептида од 15-20 аминокиселина да би формирали антитело са једноланчаним варијабилним фрагментом (scFv) са молекулском тежином од приближно 25 KDa.

Проучавање структуре антитела код породица Camelidae (Camel, Liama ​​и Alpaca) разјаснило је да антитела имају само тешке ланце, а не и лаке ланце, па се стога називају антитела тешког ланца (hcAb). Варијабилни домен антитела тешког ланца назива се једнодоменска антитела или нанотела или VHH, величине 12-15 kDa. Као мономери, немају дисулфидне везе и веома су стабилна, са веома високим афинитетом за антигене.

Слика 5: Антитело тешког ланца и VHH/нанотело

Слободна експресија ћелија користи експресију природне или синтетичке ДНК за постизање синтезе протеина in vitro, обично користећи систем експресије E. coli. Брзо производи протеине и избегава метаболичко и цитотоксично оптерећење ћелија приликом производње великих количина рекомбинантних протеина in vivo. Такође може да произведе протеине које је тешко синтетизовати, као што су они које је тешко модификовати након транслације или синтетизовати мембранске протеине.