เทคโนโลยีการแสดงผลด้วยฟาจ (Phage display technology) คือการแทรกยีนเป้าหมายจากภายนอกเข้าไปในตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงของโปรตีนแคปซิดของฟาจ และแสดงออกยีนจากภายนอกนั้นบนพื้นผิวของฟาจโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของฟาจ หลังจากผ่านการคัดกรองหลายรอบ ในที่สุดก็สามารถได้โปรตีนเป้าหมายที่มีความจำเพาะสูงและมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูง

เทคโนโลยีนี้สามารถสร้างคลังแอนติบอดีความจุสูงได้ วงจรการคัดกรองสั้น กระบวนการทำงานตรงไปตรงมา และมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง ทำให้สามารถระบุลำดับที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเปปไทด์หรือโปรตีนเป้าหมายได้ ในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับไวรัส นักวิจัยสามารถค้นพบแอนติบอดีที่จับกับอีพิโทปที่สำคัญของไวรัสได้โดยการคัดกรองคลังแอนติบอดีขนาดใหญ่ กระบวนการนี้สามารถขัดขวางการเข้าสู่เซลล์ การจำลองแบบ หรือกลไกการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันของไวรัส ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับการรักษาโรค

เทคโนโลยีการแสดงผลด้วยฟาจ (Phage display technology) มีการใช้งานอย่างแพร่หลายมากกว่าเทคโนโลยีไฮบริดโดมา (Hybridoma technology) ซึ่งมีข้อจำกัดในการผลิตแอนติบอดีในปริมาณน้อยเพื่อต่อต้านอิมมูโนเจนจำเพาะ ในทางตรงกันข้าม เทคโนโลยีการแสดงผลด้วยฟาจสามารถนำเสนอคลังแอนติบอดีทั้งหมดที่ได้จากสิ่งมีชีวิตภูมิคุ้มกันหลากหลายชนิด

เทคโนโลยีการแสดงผลด้วยฟาจมีแอปพลิเคชันที่หลากหลาย รวมถึงการคัดกรองตัวรับของจุลินทรีย์ก่อโรค การศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโปรตีน การติดตามการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ การวินิจฉัยโรคในสัตว์ และการพัฒนาวัคซีน เป็นต้น

เทคโนโลยีการแสดงผลด้วยฟาจ (Phage display) มีข้อดีมากมายและสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในหลากหลายสาขา อย่างไรก็ตาม ความท้าทายหลักในการพัฒนาแอนติบอดีลูกผสมโดยใช้วิธีการแสดงผลด้วยฟาจคือความซับซ้อนและต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ วิธีการนี้จำเป็นต้องบูรณาการเทคนิคทางชีววิทยาโมเลกุล รวมถึงการกลายพันธุ์ การโคลนนิ่ง และการแสดงออก พร้อมกับการวิเคราะห์ทางภูมิคุ้มกันวิทยา ชีวเคมี และชีวฟิสิกส์ เพื่อระบุและกำหนดลักษณะของแอนติบอดีที่ต้องการ

การนำเสนอแอนติเจนเป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก วิธีการนำเสนอแอนติเจนส่วนใหญ่ได้แก่ การนำเสนอแอนติเจนแบบเคลือบโดยตรง การนำเสนอแอนติเจนแบบเคลือบโดยอ้อม การนำเสนอแอนติเจนผ่านการคัดกรองเซลล์ทั้งหมด การนำเสนอแอนติเจนผ่านไลโปโซม แผ่นนาโนฟอสโฟลิปิด และอนุภาคไวรัสเทียม (VLPs)

วิธีการเคลือบโดยตรงค่อนข้างง่าย แต่โครงสร้างของแอนติเจนเปลี่ยนแปลงได้ง่าย ในขณะที่การเคลือบโดยอ้อมนั้นซับซ้อนกว่า แต่สามารถรักษาโครงสร้างของแอนติเจนและเพิ่มประสิทธิภาพในการนำเสนอได้ การคัดกรองเซลล์สามารถจำลองสถานการณ์จริงในร่างกายได้ แต่มีปัญหาเรื่องการจับแบบไม่จำเพาะเจาะจง แผ่นนาโนฟอสโฟลิปิดมีขนาดเล็ก ประสิทธิภาพในการนำส่งสูง และมีความเสถียรดี อนุภาคไวรัสเทียม (VLPs) ที่หลอมรวมกับแอนติเจนหรือห่อหุ้มด้วยแอนติเจน มีภูมิคุ้มกันสูง ปลอดภัย และสามารถกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งได้

หากความเข้มข้นต่ำเกินไป โอกาสในการจับกับฟาจจะลดลง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองลดลง ในทางกลับกัน ความเข้มข้นสูงเกินไปอาจเพิ่มโอกาสในการจับแบบไม่จำเพาะ เพิ่มสัญญาณรบกวน และขัดขวางการระบุโคลนที่เป็นบวก

สามารถใช้วิธีการตรึงแบบอ่อนโยนเพื่อหลีกเลี่ยงอุณหภูมิสูง กรดเข้มข้น และด่างเข้มข้น ใช้วิธีการเคลือบทางอ้อมและระบบไบโอติน-สเตรปตาไวดีนเพื่อลดความเสียหายต่อโครงสร้างของแอนติเจน หากแอนติเจนเป็นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ สามารถแสดงผลบนพื้นผิวของเซลล์ที่สมบูรณ์ หรือใช้จำลองสภาพแวดล้อมของเยื่อหุ้มเซลล์ เช่น นาโนดิสก์ เพื่อรักษารูปทรงของโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ตามธรรมชาติ

นอกเหนือจากการทดลองตามปกติ เช่น ELISA, Western Blotting (WB) และ Immunofluorescence (IF) แล้ว ยังสามารถใช้เทคนิคการตรวจจับ Surface Plasmon Resonance (SPR) และ Bio-Layer Interferometry (BLI) เพื่อตรวจสอบกระบวนการจับและแยกตัวของแอนติบอดีและแอนติเจนแบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดค่าความสัมพันธ์และพารามิเตอร์จลนศาสตร์ได้

เทคนิคการแสดงผลด้วยฟาจ (Phage display) สามารถนำมาใช้สร้างแอนติบอดีโมโนโคลนอลที่มีความจำเพาะสูงสำหรับสัตว์หลายชนิดที่สร้างแอนติบอดีได้ ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงมนุษย์ หนู กระต่าย ไก่ อูฐ อัลปากา วัว สุนัข แกะ ลิง และฉลาม

เทคโนโลยีการสร้างคลังแอนติบอดีของหนูนั้นเป็นที่ยอมรับ มีต้นทุนต่ำ และใช้เวลาทดลองสั้น ทำให้เหมาะสำหรับการคัดกรองแอนติบอดีเบื้องต้นและการวิจัยพื้นฐาน แอนติบอดีของกระต่ายแสดงความสัมพันธ์และความจำเพาะสูง โดยมีช่วงการจดจำอีพิโทปที่กว้างกว่าเมื่อเทียบกับแอนติบอดีของหนู แอนติบอดีของมนุษย์สามารถได้มาโดยตรงจากคลังแอนติบอดีของมนุษย์ ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันที่อาจเกิดขึ้นเมื่อให้แอนติบอดีต่างชนิดกันแก่ร่างกายมนุษย์ วิธีการนี้มีคุณค่าอย่างมากในการวิจัยและพัฒนายา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างแอนติบอดีเพื่อการรักษา

โดยทั่วไปแล้ว อิมมูโนเจนของสัตว์จะแบ่งออกเป็น แอนติเจนโปรตีน แอนติเจนโพลีเปปไทด์ แอนติเจนกรดนิวคลีอิก และแอนติเจนที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค ซึ่งในจำนวนนี้ แอนติเจนที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค ได้แก่ แอนติเจนไวรัส (อนุภาคไวรัสทั้งหมด โปรตีนไวรัส โปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างของไวรัส ฯลฯ) แอนติเจนแบคทีเรีย (สารสกัดแบคทีเรียทั้งหมด ส่วนประกอบของผนังเซลล์ โปรตีนที่หลั่งออกมา สารพิษ ฯลฯ) และแอนติเจนปรสิต

ปรับอิมมูโนเจนโดยการแทนที่แอนติเจนภูมิคุ้มกันด้วยโปรตีนรีคอมบิแนนท์ และแทนที่อนุภาคไวรัสที่ทำหน้าที่ดับเพลิงด้วยโปรตีนโครงสร้างของไวรัส ปรับการออกแบบการทดลองและแก้ไขปริมาณภูมิคุ้มกัน

การกระตุ้นภูมิคุ้มกันสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเชื่อมโยงแอนติเจนกับโปรตีนพาหะ เช่น อัลบูมินจากซีรั่มวัว นอกจากนี้ ยังสามารถใช้สารเสริมภูมิคุ้มกัน เช่น สารเสริมภูมิคุ้มกันของฟรอยด์และสารเสริมภูมิคุ้มกันอะลูมิเนียม เพื่อยืดระยะเวลาการคงอยู่ในร่างกายและกระตุ้นการทำงานและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้

คลังแอนติบอดีของฟาจ คือชุดของแอนติบอดีฟาจที่หลากหลาย ซึ่งสร้างขึ้นโดยการประกอบชุดยีนบริเวณตัวแปรที่สมบูรณ์จากแอนติบอดีเข้ากับเวกเตอร์ฟาจ และแสดงออกบนพื้นผิวของฟาจ กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดคลังแอนติบอดีของฟาจขึ้น

กระบวนการทั่วไปของการแสดงผลด้วยฟาจ (phage display) ประกอบด้วยขั้นตอนสำคัญหลายขั้นตอน ได้แก่ การสกัดเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนนิวคลีอาร์จากเลือดส่วนปลาย (PBMC) จากสัตว์ที่ได้รับการฉีดวัคซีน การแยก RNA ทั้งหมดและถอดรหัสเป็น DNA เสริม (cDNA) การเพิ่มจำนวนยีนเป้าหมายโดยใช้เทคโนโลยีปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส (PCR) การโคลนยีนเป้าหมายลงในเวกเตอร์ฟาจ และการถ่ายโอนเวกเตอร์ไปยังเซลล์เจ้าบ้านเพื่อการแสดงออก กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดการสร้างไลบรารีการแสดงผลด้วยฟาจ ซึ่งสามารถระบุแอนติบอดีที่มีความสัมพันธ์สูงได้อย่างรวดเร็ว จากนั้นไลบรารีนี้สามารถใช้เป็นทรัพยากรที่มีค่าสำหรับการพัฒนาวัคซีน ยาบำบัด และสารตรวจวินิจฉัยโรค

ตามแหล่งที่มาของคลังแอนติบอดี คลังแอนติบอดีจากฟาจสามารถแบ่งออกเป็นคลังแอนติบอดีจากฟาจที่สร้างจากภูมิคุ้มกัน และคลังแอนติบอดีจากฟาจที่สร้างจากเซลล์ปกติ ความแตกต่างหลักระหว่างสองประเภทนี้อยู่ที่ว่าสัตว์ได้รับการฉีดวัคซีนหรือไม่ นอกจากนี้ คลังแอนติบอดีจากเซลล์ปกติสามารถสร้างขึ้นได้โดยวิธีการสังเคราะห์แบบกึ่งสังเคราะห์หรือแบบสังเคราะห์

มีดัชนีหลักสองประการในการประเมินคุณภาพของคลังแอนติบอดี ได้แก่ ความจุในการจัดเก็บและความหลากหลาย ความจุในการจัดเก็บที่สูงควบคู่กับความหลากหลายสูง จะช่วยให้สามารถคัดกรองแอนติบอดีที่มีทั้งความสัมพันธ์และความจำเพาะสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในกระบวนการแยกสารชีวภาพด้วยวิธีอีลูทรีชัน ไลบรารีแสดงผลจะถูกบ่มกับเป้าหมายที่กำหนดไว้ จากนั้นจึงล้างอย่างละเอียดเพื่อกำจัดฟาจที่ไม่ทำปฏิกิริยา โดยทั่วไปแล้ว คอนจูเกตจะถูกแยกออกมาโดยใช้สารละลายที่เป็นกรดหรือเกลือเข้มข้นสูง และจากนั้นจึงขยายจำนวนในเซลล์โฮสต์ที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มความเข้มข้น หลังจากผ่านการคัดกรอง 3 ถึง 5 รอบ จะได้แอนติบอดีที่มีความสัมพันธ์สูง

วิธีการคัดกรองด้วยฟาจส่วนใหญ่ประกอบด้วย การคัดกรองแบบของแข็ง การคัดกรองแบบของเหลว และการคัดกรองแบบใช้เซลล์ การเลือกวิธีการคัดกรองที่เหมาะสมควรพิจารณาถึงลักษณะของโมเลกุลเป้าหมาย วัตถุประสงค์ของกระบวนการคัดกรอง และสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ

การคัดกรองเชิงบวกเป็นวิธีการพื้นฐานที่สุดสำหรับการคัดกรองแอนติบอดีของฟาจที่จับกับโปรตีนเป้าหมาย การคัดกรองเชิงลบมีไว้เพื่อกำจัดแอนติบอดีที่ไม่จำเพาะเจาะจง ในระหว่างกระบวนการคัดกรองแอนติบอดีของฟาจ อาจพบแอนติบอดีที่ไม่จำเพาะเจาะจงเนื่องจากการรบกวนจากฉลากแอนติเจนเป้าหมาย วัสดุ หรือแอนติเจนอื่นๆ ที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับแอนติเจนเป้าหมาย ในกรณีเช่นนี้ การคัดกรองเชิงลบสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการคัดกรองได้

วิธีการตรวจสอบแอนติบอดีโดยทั่วไป ได้แก่ ELISA, Western Blotting (WB), flow cytometry, immunoprecipitation (IP), immunofluorescence (IF), immunohistochemistry และเทคนิคการทดลองอื่นๆ อีกมากมาย บริษัท Alpha Lifetech มีประสบการณ์มากมายในการตรวจหาแอนติบอดี และมีทีมงานทดลองมืออาชีพ ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพของแอนติบอดีในการทดลองต่างๆ