抗体筛选的进步

治疗性抗体对医学有很大的潜力,但是找到合适的抗体的候选人,对目标和工作是适合大规模生产可能是一个挑战。在本文中,我们探索最近的事态发展在抗体筛查,可以快速识别和优先考虑抗体进一步发展。

挑战抗体的发现

当抗体筛查,研究人员正在寻找一系列的属性。从根本上说,抗体需要绑定到其预定目标,但根据其目的,其他特征也是必要的。例如,抗病毒抗体不仅需要绑定也中和病毒的目标,通常,看到目前的SARS-CoV-2 (COVID-19)大流行,他们需要对许多不同的病毒变种可交叉反应的。在寻找新的治疗抗癌抗体,有必要确定抗体所需的格斗或拮抗剂函数绑定到其受体的目标。

“缺乏非特异性结合也很重要,”解释道布兰登DeKosky药物化学和化学工程助理教授在堪萨斯大学,最近开发出一种新方法来筛选数百万人类天然抗体。“你不想要一个抗体结合流感对人类细胞或组织。它可以是一个很大的抗体药物开发的问题与大量的正电荷或疏水区域,导致非期望互动。”

对抗体进行额外的功能研究表明他们做的不仅仅是绑定到他们的目标也需要耗费大量的时间和资源。奇怪那是识别的新方法或治疗性抗体筛查重点预测-甚至形成抗体的属性尽可能早地发现管道。

自动化核酸提取、rt - pcr、SARS-CoV-2测试

以防止新的COVID-19感染病例数下降之后,在中国所有公民返回来自其他国家进行了测试。这个过程需要快速测试和样品制备过程的自动化。为了满足这些需求,科学家们利用自动化移液的解决方案。下载这个程序注意发现移液过程自动化核酸提取和rt - pcr与如何COVID-19自动化测试过程。

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加速治疗性抗体的发现

在DeKosky的实验室与研究人员合作,在美国国立卫生研究院(NIH)疫苗研究中心,可能他们已经研发出一种抗体的屏幕是传统方法一样快但更好地反映自然人体免疫力。¹

“每个B细胞都有自己的独特的抗体,由轻、重链蛋白质由两个不同的基因编码,坐在不同的染色体,“DeKosky解释道。“这就像在所有的偶数页的一本书在一个细胞的一部分,另一部分的奇数。阅读整个故事,你需要连接偶数和奇数页在一起。”

在他的博士的实验室乔治·乔治奥,DeKosky发达的轻、重链连接在一起,以便可以测序,现在他们已经建立了这种筛选方法。与天然抗体克隆到酵母多肽是显示向量,然后用作图书馆对抗原屏幕。先前的努力在抗体的发现依赖于单细胞克隆,而高成本和只限于人类所有抗体筛查的一小部分。其他方法与非天然的配对抗体的基因,但这些也有局限性。

“非天然的基因配对已经使用在过去的因为它是更容易做,但往往抗体发现的质量不够好有效的药物,和这些抗体的合成自然很难理解人类的免疫反应,“DeKosky说。相比之下,本机配对的抗体筛查意味着抗体可以识别自然发生,帮助确定最有效的抗体和揭示更多关于人类的免疫反应。团队已经使用该技术找到有效的艾滋病毒抗体,埃博拉,最近,SARS-CoV-2。

实现可靠的量化的锁定细胞吞噬作用

治疗的一个重要发展阶段的马伯的特性是影响锁定细胞吞噬作用(ADCP)。然而,这可以作为传统的技术挑战ADCP测量复杂而耗时的工作流,冗长的固定协议、量化等问题。下载这个程序注意去发现一个高通量,多元分析,概要文件大图书馆马伯ADCP在最少的时间对他们的影响等等。

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筛查的挑战目标

治疗性抗体发现的目标之一是找到可溶性抗体达到所需的表型对哺乳动物的目标在它的自然形式。在 斯克里普斯研究所的勒纳实验室 ,他们正在开发新的方法来研究抗体绑定和功能在一个更自然的环境。他们的一个方法是使用小microfluidic-generated泡捕获抗体和其目标分子在近距离。每个液滴变成一个迷你的细菌的生态系统使噬菌体显示一个独特的抗体,它只能与哺乳动物细胞在相同的液滴。 ²

工作的贾谢Lerner实验室和迈阿密大学的副教授,这种方法解释道:“我们想要保持他们的可溶性抗体格式,并限制抗体的扩散和增加当地的密度,然后你可以检测绑定的绑定和容易测定抗体的泡。小泡,您有一个人工微环境,可以生成抗体在更高的速度和更高的质量。”

另一个问题是寻找更有挑战性的目标,如抗体受体在细胞表面。这被证明是特别困难的g蛋白耦合(GPCRs)受体和离子通道。然而,这些目标通常导致高效药物,约占60%的药物靶点。

“GPCRs或离子通道很难产生抗体,因为他们往往有一个相对较小的细胞外的领域,这意味着几乎没有使用抗原,”谢说。“你也不能删除ectodomain的一部分,因为它破坏了构象和任何产生的抗体可能不识别受体的自然形式。”

为了补救,勒纳实验室开发了一个屏幕,一个酵母抗体库和哺乳动物细胞的膜受体与荧光标记,然后混合在一起。当抗体与受体结合,形成一个酵母细胞复杂,可以使用流式细胞仪进行排序。使用这种方法,他们设法执行多个屏幕使用不同的流式细胞仪控制属性来识别受体抗体亲和力最高的。他们还使用了与摩尔绑定技术来识别抗体亲和力的人类μ阿片受体属于GPCR类-一个重要的目标。 ³



关联分析加速铅分子的筛选和鉴定

确定铅分子动力学及其关联绑定到一个目标是一个关键的步骤,它的发现和发展生物制剂。这个过程认股权证的必要性分析仪器描述这些分子的能力。下载这个白皮书发现一种准确的方法措施在长时间运行多个高亲和性交互,达到快速筛选的大型图书馆和最小化损失宝贵的样品。

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预测抗体适用性

甚至一旦你找到抗体所需的特性和功能,然后它需要足够和稳定的适合大规模商业生产。这就是能够尽早预测抗体的性质变得重要,教授说大卫Brockwell的Astbury结构生物学中心英国利兹大学的。

”的一个关键差异小分子蛋白质分子和大是大的蛋白质分子可以展开或折叠,因为他们本质上是不稳定的。评估哪些复杂的分子可以在规模生产非常昂贵,因为很难预测这将是成功的。我们一直在关注测试适用于蛋白质在发展早期保证他们有权利属性。不同行业的一些人称之为“质量设计”,但在制药背景我们称之为“可展性”。

Brockwell和合作者教授Sheena雷德福一直在处理大型制药公司的可展性抗体疗法。在一起,他们开发了一个试验,可以为蛋白质,屏幕可能聚合和那些更有弹性,制造治疗性抗体的关键挑战。屏幕使用beta-lactamase作为传感器来检测聚合。

“整个想法是,如果蛋白质不稳定,它展开,然后聚合或退化,在这一过程中,两个部分的beta-lactamase蛋白质分解和细菌不会生存在氨苄青霉素的存在。蛋白质能够保持beta-lactamase一起和成长的氨苄青霉素可能更稳定,“Brockwell说。

一个概念验证实验中测试的技术与抗体的发展被暂停,因为它聚合。⁴“聚合是由于三个氨基酸导致暴露疏水,“Brockwell指出。残留物所取代时,它完全解决了问题,但它看起来很多时间和资源来解决。“当我们向他们展示我们这种蛋白质的测定结果,我们都很惊讶。很明显,你可以区分粘性版本的蛋白质,从粘贴式的选择。”

这个屏幕的一个令人兴奋的方面是潜在的抗体,进行定向进化Brockwell解释道:“我们表明,我们可以把他们停止抗体,没有花很多时间我们可以比重新设计替代产生抗体。我们随机变异原抗体片段,然后只选择那些细菌可以生长在高浓度的氨苄青霉素发现那些最不可能总。当我们克隆片段成一个完整的免疫球蛋白抗体,我们显示他们仍有很好的物理特性和他们仍然绑定目标抗原。”

下一阶段是生成更多的数据理解为什么某些抗体容易聚合。“,我们使用图书馆的抗体与突变在每一个变体,然后增长后氨苄青霉素。通过开展下一代测序克隆抗体在时间为零,然后在稍后的阶段,你可以大序列数据集插入电脑,并使用人工智能真正开始理解蛋白质聚合规则——这个序列,允许这种行为是什么?能够做到真正的变革。”

引用

1。 王B, DeKosky B,蒂姆m . et al .本机功能审讯和矿业成对人类VH:六世抗体体验。生物科技Nat》2018;36152 - 155。doi:10.1038 / nbt.4052

2。专业郑T,杨谢J, Z, et al .抗体的选择使用克隆共培养大肠杆菌并在miniecosystems真核细胞。《科学115 (27):E6145-E6151。2018;doi:10.1073 / pnas.1806718115

3所示。杨Z, Wan Y, t P, et al。信息交互格式选择的高亲和性抗体膜蛋白质。《科学2019;116 (30):14971 - 14978。doi:10.1073 / pnas.1908571116

4所示。Devine PWA Ebo JS,桑德斯JC, et al。在活的有机体内平台选择和发展aggregation-resistant蛋白质。Nat Commun2020;11:1816。doi:10.1038 / s41467 - 020 - 15667 - 1