-
By Deepthi Sathyajith, M.Pharm.Reviewed by Dr. Tomislav Meštrović, MD, Ph.D. A Camelidae egydoménes antitestek (más néven nanobody-k vagy VHH-k) az emlősök Camelidae családjából, például a lámákból, tevékből és alpakákból származnak. Más antitestekkel ellentétben a tevelidák antitestjei nem rendelkeznek könnyű lánccal, és két azonos nehézláncból állnak.
Image Credit: Rickyd /Egyedi nehézláncú antitestek (HCAbs) egyedi szerkezete számos kutató érdeklődését felkeltette a különböző tudományos és terápiás területeken – például az in vivo sejtes képalkotásban és a rákterápiában alkalmazott antitestterápiában – való alkalmazásuk miatt.
A kaméleon antitestek felfedezése
A kaméleon antitesteket véletlenül fedezte fel az 1980-as évek végén egy diákcsoport, akik Raymond Hamers professzor laboratóriumában dolgoztak Brüsszelben, Belgiumban. Egy dromedár teve szérumából izolált teljes és frakcionált immunglobulin-G (IgG) molekulákat elemeztek azzal a szándékkal, hogy olyan szerodiagnosztikai készletet fejlesszenek ki, amely segíthet a vízibivalyok és tevék trypanoszómás fertőzésének kimutatásában.
Az elemzés során a diákok rájöttek, hogy a tevében lévő antitestek nem a szokásos szerkezetűek, és tartalmaznak egy HCAb antigénkötő domént, amelyet később VHH doménnek neveztek el. Ez a VHH egyetlen aminosavszakaszon található, és akár 12-15 kilodalton (kDa) méretű antigéneket is képes felismerni.
A tevefélék antitestjeinek felfedezése vezetett ezen antitestek széles körű felhasználásához a biotechnológiai kutatásokban, elsősorban azért, mert ezek az antitestek viszonylag könnyen kezelhetők. Számos preklinikai és klinikai vizsgálat van folyamatban, például a tevefélék antitestjeinek képalkotó reagensként vagy a vérlemezke-aggregáció, a légúti szinciális vírus (RSV) fertőzés, a méregtoxinok, a reumás ízületi gyulladás elleni terápiás vizsgálatokban, de sugárral jelölt nanitestekként is.
A kaméliás antitestek tulajdonságai
A kaméliás antitestek nagyon specifikusak és általában szigorú monomer viselkedést mutatnak, magas hőstabilitás és jó oldhatóság mellett. Továbbá, viszonylag kis méretük lehetővé teszi a könnyű géntechnológiát, ezáltal csökkentve a teljes előállítási költséget.
Ezek a VHH-k jó penetrációval rendelkeznek a szövetekbe és alacsony immunogenitással – ezért olyan antigén epitópok ellen használják őket, amelyekhez a nagy molekulák (például a hagyományos monoklonális antitestek) nehezen férnek hozzá. A tevefélék antitestjeinek ez a rejtélyes epitópok felismerésére való képessége teszi őket ideálissá enzimgátlóként vagy fertőzések diagnosztizálására.
A tevefélék antitestjeinek viszonylag rövid élettartama hasznos a daganatos képalkotásban, olyan beteg szövetekben, amelyek gyors kiürülést igényelnek. Az eltarthatósági idő növelhető a farmakokinetikai viselkedés javítása érdekében olyan lehetőségek alkalmazásával, mint például a VHH-k fúziója egy anti-szérumalbumin részhez vagy szérumalbuminhoz.
Kaméleon antitestek előállítása
Teljesen funkcionális antitestek hatékonyan csak emlős sejtekben állíthatók elő, és ezen antitestek megfelelő glikozilációja rendkívül fontos a szükséges terápiás aktivitás kifejtéséhez. Az antitestek nagyléptékű és gazdaságos előállítására azonban mikrobiális termelési rendszereket, például Escherichia coli (E. coli), fonalas gombákat vagy élesztőket használnak.
A VHH általában jól előállítható mikroorganizmusokban, de a termelési szint a VHH szekvencia mintázatától függ. Sagt és munkatársai arról számoltak be, hogy élesztőben a VHH termelését növeli egy potenciális N-kötött glikozilációs hely jelenléte.
A pékélesztőn végzett vizsgálatok továbbá kimutatták, hogy a VHH termelése élesztőben akár ötszörösére is növelhető etanol hozzáadásával és a táptalaj etiléndiamintetraecetsavval (EDTA), szorbittal vagy kaszaminosavakkal való kiegészítésével.
Egy másik kutatásban a VHH termelésének csökkenését tapasztalták a párosítatlan C-terminális ciszteinek jelenléte miatt. A DNS keverése is fokozza a VHH termelését véletlenszerű molekuláris evolúció révén.
A többféle expressziós forma alkalmazásával a monovalens VHH-k genetikailag fuzionálhatók két vagy több VHH-ba a funkcionális affinitás javítása érdekében. Zhang és munkatársai pentamer rekombináns antitesteket, más néven pentabody-kat fejlesztettek ki, egy E. coli toxin B-alegységéhez kötött VHH-val. Megfigyelték, hogy ez a kötődés olyan erős, hogy a VHH homopentamerré való önös összeállását eredményezte.
Terápiás alkalmazások és jövőbeli kutatások
A közelmúltig a VHH antitestek terápiás alkalmazása korlátozott volt, mivel nem tudtak olyan alapvető antitest effektor funkciókat (mint az antitestfüggő sejtes citotoxicitás és a komplementfüggő citolízis) rekrutálni, amelyek a második nehézláncú konstans (CH2) domén megfelelő glikozilációjához szükségesek.
A funkcionális antitestek előállítása tehát csak magasabb eukarióta sejtekben volt lehetséges. A legújabb kutatások azonban lehetővé tették, hogy funkcionális antitesteket fejlesszenek ki (P. pastorisban). A fent említett mikroorganizmus egy metilotróf élesztő, amely arról ismert, hogy egy liter tenyészetben grammnyi mennyiségben képes rekombináns fehérjéket előállítani.
Végeredményben a tevefélék VHH-jai számos terápiás alkalmazásra alkalmasak, pl. álomkór, rotavírus okozta csecsemőhasmenés, száj- és körömfájás, szepszis, reumatoid artritisz, agyi rendellenességek, neurodegeneratív betegségek stb. esetén. A VHH-k különösen hatékonyak orális immunterápiaként hasmenés esetén, mivel képesek ellenállni a szélsőséges pH-értékeknek.
A legújabb kutatási törekvések most olyan nanoszervezetek kifejlesztésére összpontosítanak, amelyek nem igényelnek effektor funkciókat, és a hagyományos teljes antitestekhez képest minimális mellékhatásokkal rendelkeznek.
További olvasmányok
- Minden kaméleon tartalom
- Kaméleon antitestek az allergia kezelésében
- Kaméleon antitestek – előnyök és korlátok
- A kaméleon szerkezete Antitestek
- Nanobody Development
Az író
Deepthi Sathyajith
Deepthi pályafutása korai szakaszában poszt-amerikai orvosként dolgozott.doktori kutatóként dolgozott a farmakognózia területén. Karrierjét a farmakovigilancia területén kezdte, ahol számos globális projekten dolgozott a világ néhány vezető gyógyszeripari vállalatával. Deepthi jelenleg egy nagy gyógyszeripari vállalat tanácsadó tudományos szakírója, és alkalmanként a News-Medicalnek dolgozik, ahol az élettudományi témák széles skáláján kamatoztatja szakértelmét.
Végső frissítés 2019. január 23.Hivatkozások
Kérjük, használja a következő formátumok egyikét a cikk idézéséhez az esszéjében, tanulmányában vagy jelentésében:
-
APA
Sathyajith, Deepthi. (2019, január 23.). Mik azok a tevefélék antitestjei? News-Medical. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Camelid-Antibodies.aspx.
-
MLA
Sathyajith, Deepthi. “Mik a tevefélék antitestjei?”. News-Medical. 2021. március 24. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Camelid-Antibodies.aspx>.
-
Chicago
Sathyajith, Deepthi. “Mik azok a tevefélék antitestjei?”. News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Camelid-Antibodies.aspx. (hozzáférés: 2021. március 24.).
-
Harvard
Sathyajith, Deepthi. 2019. Mik azok a tevefélék antitestjei? News-Medical, megtekintve 2021. március 24., https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-Camelid-Antibodies.aspx.