Vad är Antibody Engineering?

Med hjälp av antikroppsteknik har det varit möjligt att modifiera antikroppars molekylstorlek, farmakokinetik, immunogenicitet, bindningsaffinitet, specificitet och effektorfunktion. Efter syntetisering av antikroppar gör den specifika bindningen av antikroppar dem mycket värdefulla vid klinisk diagnos och behandling. Genom antikroppsteknik kan de möta behoven av läkemedel och diagnostisk tidig utveckling.

Syftet med antikroppsteknik är att designa och producera mycket specifika, stabila funktioner som naturliga antikroppar inte kan uppnå, vilket lägger grunden för produktionen av terapeutiska antikroppar.

Alpha Lifetech, med sin omfattande projekterfarenhet inom antikroppsteknik, kan tillhandahålla skräddarsydda monoklonala och polyklonala antikroppstjänster för flera arter, samt konstruktion och screening av fagdisplayantikroppsbibliotek. Alpha Lifetech kan förse kunder med biosimilära antikroppar och rekombinanta proteinprodukter av hög kvalitet, samt motsvarande tjänster, för att producera effektiva, mycket specifika och stabila antikroppar. Genom att använda omfattande antikroppar, proteinplattformar och fagdisplaysystem tillhandahåller vi tjänster som täcker uppströms och nedströms av antikroppsproduktion, inklusive tekniska tjänster som antikroppshumanisering, antikroppsrening, antikroppssekvensering och antikroppsvalidering.

Det banbrytande skedet av antikroppsteknik är relaterat till två teknologier:

--Rekombinant DNA-teknik

--Hybridomteknologi

Den snabba utvecklingen av antikroppsteknik är relaterad till tre viktiga teknologier:

--Genkloningsteknologi och polymeraskedjereaktion

- Proteinuttryck: Rekombinanta proteiner produceras av uttryckssystem som jäst, stavformade virus och växter

--Datorstödd strukturell design

Den första generationen av antikroppar humaniserades för produktion av chimära antikroppar, där den variabla regionen av musmonoklonala antikroppar var kopplad till den konstanta regionen av humana IgG-molekyler. Den antigenbindande regionen (CDR) av den andra generationens monoklonala musantikropp transplanterades in i humant IgG. Förutom CDR-regionen är alla andra antikroppar nästan humana antikroppar, och ansträngningar gjordes för att undvika att inducera humana antimusantikropps (HAMA)-svar när man använde musklonantikroppar för human behandling.

 

För att konstruera ett fagdisplaybibliotek är det första steget att erhålla generna som kodar för antikroppar, som kan isoleras från B-celler från immuniserade djur (immunbibliotekskonstruktion), extraheras direkt från icke-immuniserade djur (naturlig bibliotekskonstruktion), eller till och med sättas ihop in vitro med antikroppsgenfragment (syntetisk bibliotekskonstruktion). Därefter amplifieras generna med PCR, infogas i plasmider och uttrycks i lämpliga värdsystem (jästexpression (vanligtvis Pichia pastoris), prokaryot uttryck (vanligtvis E. coli), däggdjurscellexpression, växtcellsexpression och insektscellexpression infekterad med stavformade virus). Det vanligaste är E. coli-expressionssystemet, som integrerar en specifik kodande antikroppssekvens på fagen och kodar för ett av fagskalproteinerna (pIII eller pVIII). Genfusionen av, Och visas på ytan av bakteriofager. Kärnan i denna teknologi är att konstruera ett fagdisplaybibliotek, vilket har fördelen jämfört med naturliga bibliotek genom att det kan ha specifik bindning. Därefter screenas antikroppar med antigenspecificitet genom en biologisk selektionsprocess, målantigener fixeras, obundna fager tvättas bort upprepade gånger och bundna fager tvättas bort för ytterligare anrikning. Efter tre eller flera omgångar av upprepning isoleras antikroppar med hög specificitet och hög affinitet.

Fig 3: Antikroppsbibliotekskonstruktion och screening

Rekombinant DNA-teknologi kan användas för att generera antikroppsfragment. Fab-antikroppar kan initialt endast hydrolyseras av gastriskt proteas för att producera (Fab')2-fragment, som sedan spjälkas av papain för att generera individuella Fab-fragment. Fv-fragmentet består av VH och VL, som har dålig stabilitet på grund av frånvaron av disulfidbindningar. Därför är VH och VL sammanlänkade genom en kort peptid på 15-20 aminosyror för att bilda en enkelkedjig variabelt fragment (scFv) antikropp med en molekylvikt på ungefär 25 KDa.

Studien av antikroppsstruktur i Camelidae (Camel, LIama och Alpaca) har klarlagt att antikroppar bara har tunga kedjor och inga lätta kedjor, därför kallas de tunga kedjeantikroppar (hcAb). Den variabla domänen av tungkedjeantikroppar kallas enkeldomänantikroppar eller nanokroppar eller VHH, med en storlek på 12-15 kDa. Som monomerer har de inga disulfidbindningar och är mycket stabila, med en mycket hög affinitet för antigener.

Fig 5: Heavy Chain Antibody och VHH/ Nanobody

Cellfritt uttryck använder uttrycket av naturligt eller syntetiskt DNA för att uppnå in vitro proteinsyntes, typiskt med användning av E. coli-expressionssystemet. Den producerar proteiner snabbt och undviker den metaboliska och cytotoxiska bördan på celler vid produktion av stora mängder rekombinanta proteiner in vivo. Det kan också producera proteiner som är svåra att syntetisera, såsom de som är svåra att modifiera efter translation eller syntetisera membranproteiner.