Πολυκλωνικά, Μονοκλωνικά ή Ανασυνδυασμένα Αντισώματα

Πολυκλωνικά, Μονοκλωνικά ή Ανασυνδυασμένα Αντισώματα

September 22, 2022 0 Von admin

Τα αντισώματα είναι ένα σταθερό εργαλείο στη βιοϊατρική έρευνα. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι πολυκλωνικά και μονοκλωνικά αντισώματα προερχόμενα από ζώα (mAbs) και ανασυνδυασμένα mAbs που προέρχονται από μη ζώα.

Πολυκλωνικά αντισώματα

Σύμφωνα με τον Simon Cooper PhD, ανώτερο επιστήμονα στην Abcam, τα πολυκλωνικά αντισώματα μπορούν να παραχθούν σχετικά γρήγορα και φθηνά, είναι συχνά τα πρώτα αντισώματα που διατίθενται στο εμπόριο εναντίον ενός συγκεκριμένου στόχου και επομένως μπορεί να έχουν το μεγαλύτερο ιστορικό δημοσιοποίησης.

Δεδομένου ότι τα πολυκλωνικά αντισώματα περιέχουν ένα μείγμα αλληλουχιών αντισωμάτων που παράγονται ως απόκριση σε ένα αντιγόνο, μπορεί να αναγνωρίσουν έναν αριθμό διαφορετικών τμημάτων του ίδιου μορίου αντιγόνου (επιτόπους), προσφέροντας δυνητικά υψηλότερη ευαισθησία και συνολική συγγένεια αντισωμάτων καθώς και αυξάνοντας το σήμα έναντι στόχων με χαμηλά επίπεδα έκφρασης. Αυτά τα αντισώματα μπορεί επίσης να είναι κατάλληλα για πρωτεΐνες με μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις ή ετερογένεια στη δομή ή την αλληλουχία.1

Μονοκλωνικά αντισώματα

Τα mAbs δημιουργούνται χρησιμοποιώντας τεχνολογία υβριδώματος που περιλαμβάνει τη σύντηξη μεμονωμένων Β κυττάρων που δημιουργούνται ως μέρος μιας ανοσολογικής απόκρισης από έναν ζώο ξενιστή σε ένα αντιγόνο, με αθανατοποιημένα κύτταρα. «Οι συγχωνεύσεις δημιουργούν υβριδώματα ικανά για συνεχή ανάπτυξη στον πολιτισμό. κάθε κλώνος εκφράζει αντισώματα με μια μοναδική αλληλουχία ειδική για έναν μόνο επίτοπο στο αντιγόνο», λέει ο Cooper. Αυτό είναι πλεονεκτικό σε σύγκριση με τα πολυκλωνικά αντισώματα που έχουν μεταβλητότητα από παρτίδα σε παρτίδα.

Η αυξημένη ειδικότητα επιτόπου των mAbs τα επιτρέπει επίσης να χρησιμοποιούνται έναντι καθορισμένων επιτόπων σε ανοσοπροσδιορισμούς για διαγνωστικές εφαρμογές και στη θεραπευτική.

Ανασυνδυασμένα αντισώματα

«Τα ανασυνδυασμένα μονοκλωνικά αντισώματα μπορούν να δημιουργηθούν από αλληλουχίες που ταυτοποιούνται χρησιμοποιώντας πλατφόρμες όπως τεχνολογίες εμφάνισης ζυμομυκήτων ή φάγων», λέει ο Cooper. Τεράστιες βιβλιοθήκες δομικά και γενετικά διαφορετικών ανασυνδυασμένων υποψηφίων αντισωμάτων μπορούν να δημιουργηθούν είτε με στοχευμένες στρατηγικές μετάλλαξης είτε δημιουργώντας συνθετική ποικιλομορφία παρόμοια ή μεγαλύτερη από αυτή του φυσικού ανοσοποιητικού συστήματος.2

Τα γονίδια που κωδικοποιούν ένα συγκεκριμένο αντίσωμα ενδιαφέροντος (που προέρχεται είτε από συνθετική βιβλιοθήκη είτε από mAb με αλληλουχία) κλωνοποιούνται σε φορέα έκφρασης που επιτρέπει τη συνεχή παραγωγή σε κλίμακα με ακόμη μεγαλύτερη συνοχή από παρτίδα σε παρτίδα από τα mAb. Η χρήση μιας καθορισμένης αλληλουχίας για το ανασυνδυασμένο αντίσωμα αποφεύγει την πιθανότητα μεταλλάξεων ή γενετικής μετατόπισης στην αλληλουχία αντισωμάτων, λέει ο Cooper, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αλλαγές στην ειδικότητα και τη μεταβλητότητα της παρτίδας με την πάροδο του χρόνου με τα mAbs.

«Τα ανασυνδυασμένα και τα mAbs μοιράζονται πλεονεκτήματα σε εφαρμογές όπου απαιτείται εξειδίκευση αντιγόνου», συνεχίζει ο Cooper. „Ωστόσο, επειδή η αλληλουχία είναι γνωστή, τα ανασυνδυασμένα mAbs είναι πιο επιδεκτικά σε διεύρυνση εφαρμογών, για παράδειγμα, έναντι μετουσιωμένων ή ασυνεχών επιτόπων ή στην ανοσοϊστοχημεία.“

Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, μπορούν να δημιουργηθούν εξαιρετικά ειδικά αντισώματα έναντι μιας σειράς δύσκολων στόχων που δεν είναι διαθέσιμοι σε μια προσέγγιση που βασίζεται στην ανοσοποίηση, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών μεμβράνης, τοξινών, ακόμη και νουκλεοτιδίων. Μπορούν επίσης να κατασκευαστούν για να δεσμεύουν έναν επίτοπο επιλογής με πολύ υψηλότερη συγγένεια από αυτή που λαμβάνεται in vivo. Επειδή οι μεγάλες βιβλιοθήκες μπορούν να υποβληθούν σε διαλογή με τρόπο υψηλής απόδοσης, μπορούν να δημιουργηθούν αντισώματα που διακρίνουν παρόμοιες ενώσεις και δεσμεύουν τους συνδέτες τους μόνο υπό επιθυμητές συνθήκες, όπως ένα ειδικό pH.1

Τα ανασυνδυασμένα αντισώματα δεν έχουν ακόμη υιοθετηθεί ευρέως για πολλούς λόγους, συμπεριλαμβανομένης της διαθεσιμότητας. Ωστόσο, αυτά τα αντισώματα που δεν προέρχονται από ζώα προαναγγέλλουν μια νέα εποχή αναπαραγωγιμότητας και αντιπροσωπεύουν απλώς την κορυφή μιας τεράστιας έκτασης πρόσθετων μορίων που μπορούν να προσπελαστούν με προηγμένες μεθόδους ανασυνδυασμού.3

Πώς να επιλέξετε;

Ο Cooper λέει ότι η επιλογή του αντισώματος συχνά εξαρτάται από τις απαιτήσεις της εφαρμογής: συνέπεια μεταξύ παρτίδων σε μια διαγνωστική διαδικασία, ειδικότητα επιτόπου σε γνωστό στόχο ή ταυτοποίηση της παρουσίας ενός αντιγόνου με άγνωστους επιτόπους και πιθανώς χαμηλού επιπέδου έκφραση.

Ωστόσο, καθώς δημιουργούνται ολοένα και περισσότερα ανασυνδυασμένα mAb, οι πιθανότητες είναι καλές να υπάρχει διαθέσιμο ένα εξαιρετικά εξειδικευμένο έναντι ενός συγκεκριμένου στόχου, συνοδευόμενο από δεδομένα απόδοσης εφαρμογής. Σύμφωνα με τον Cooper, η Abcam προσφέρει επί του παρόντος περίπου 30.000 ανασυνδυασμένα mAbs.

Επιπλέον, λέει ο Cooper, είναι δυνατός ο συνδυασμός καθορισμένων ποσοτήτων πολλών ανασυνδυασμένων mAbs – το καθένα βελτιστοποιημένο για διαφορετική ειδική εφαρμογή για το ίδιο αντιγόνο – για τη δημιουργία ενός κοκτέιλ αντισωμάτων. Αυτά τα ολιγοκλωνικά αντισώματα συνδυάζουν τη συνοχή από παρτίδα σε ένα ανασυνδυασμένο mAb με την ικανότητα αναγνώρισης διαφορετικών επιτόπων στο ίδιο αντιγόνο, διευρύνοντας το εφαρμοστέο εύρος εφαρμογών. «Μια ολιγοκλωνική προσέγγιση μπορεί να αντικαταστήσει τα παραδοσιακά πολυκλωνικά αντισώματα, ενώ εκμεταλλεύεται την ειδικότητα και την αναπαραγωγιμότητα που διατίθενται μόνο από ένα ανασυνδυασμένο mAb», λέει ο Cooper.

Άλλοι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή αντισωμάτων είναι: συγκρίσεις αντισωμάτων από διαφορετικούς προμηθευτές, διαθεσιμότητα τεχνικής υποστήριξης, εφαρμογή, δεδομένα επικύρωσης για την εφαρμογή ενδιαφέροντος, παρεμβολές προσθέτων που χρησιμοποιούνται για την παράταση της διάρκειας ζωής και ιστορικό δημοσιεύσεων υψηλής ποιότητας.1

βιβλιογραφικές αναφορές

  1. Acharya P, Quinlan A και Neumeister V. Τα ABC της εύρεσης ενός καλού αντισώματος: Πώς να βρείτε ένα καλό αντίσωμα, να το επικυρώσετε και να δημοσιεύσετε σημαντικά δεδομένα. F1000 Έρευνα 2017, 6:851 doi: 10.12688/f1000research.11774.1
  2. Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Κοινό Κέντρο Ερευνών, Barroso, J., Halder, M., Whelan, M., Σύσταση EURL ECVAM για αντισώματα που δεν προέρχονται από ζώα, Υπηρεσία Εκδόσεων, 2020, https://data.europa.eu/doi/10.2760/091625
  3. Gray A, Bradbury ARM, Knappik A, Plückthun A, Borrebaeck CAK και Dübel S. Εναλλακτικές λύσεις χωρίς ζώα και το παγόβουνο αντισωμάτων. Βιοτεχνολογία Φύσης | ΤΟΜΟΣ 38 | Νοέμβριος 2020 | 1234–1241 | https://doi.org/10.1038/s41587-020-0687-9