治疗性抗体的产生方式:筛选和选择

DOI:10.3390/bioengineering8020030

一旦潜在的治疗性抗体被设计出来,它们就会经过严格的筛选和选择,以确定最有希望的候选抗体。

筛选方法

传统上,筛选潜在的治疗性抗体包括酶联免疫吸附测定 (ELISA),这是一种测量抗体与其靶抗原结合亲和力的多功能工具。这为他们互动的强度提供了宝贵的见解。表面等离子体共振 (SPR) 通过监测实时结合动力学更进一步,提供有关抗体-抗原相互作用的速度和稳定性的关键信息。基于细胞的检测通过评估抗体在活细胞中的生物活性,模拟它们对患病细胞或病原体的真实世界作用来弥合差距。例如,评估细胞杀伤能力的细胞毒性测定和测量免疫细胞活化的测定。最后,流式细胞术使研究人员能够区分和分析细胞群,使他们能够评估抗体对复杂混合物中特定细胞类型的影响。1

虽然这些方法非常宝贵,但它们的传统方法可能既耗时又费力,尤其是在处理包含数百万个潜在候选药物的庞大抗体库时。这就是高通量筛选 (HTS) 通过自动化和小型化筛选过程而出现的地方。HTS使研究人员能够同时测试数千种抗体变体,从而大大加快了有前途的候选药物的鉴定。用于抗体筛选的高温超导技术示例包括:

  • 噬菌体展示:可以针对固定化的抗原筛选数百万个抗体呈递的噬菌体,快速识别具有所需特性的结合剂。
  • 微流控平台:小型化通道能够以最少的试剂体积同时测试多个抗体样品,从而优化效率和速度。
  • 基于微球的检测:抗体偶联到微球上并暴露于各种靶标,从而实现多重分析和特异性结合剂的快速鉴定,从而简化了选择过程。2

通常,采用多种技术的组合,HTS指导初始选择,传统方法提供有前途的候选者的深入表征。随着抗体筛选领域的不断发展,机器学习和人工智能(AI)等创新技术正在被整合,以预测抗体特性并个性化筛选策略。这种持续的进步有望更高效、更有效地鉴定下一代治疗性抗体,最终转化为针对各种疾病的更有针对性和更成功的治疗方法。3

遴选标准

  • 特异性和亲和力:抗体必须对靶抗原表现出高特异性和强结合亲和力,以确保有效的靶向和治疗作用。然而,对于某些治疗策略,靶向更广泛类别的相关抗原可能需要疗效,因此该标准需要一定的灵活性。
  • 功效:抗体必须证明能够引发所需的生物反应,例如抑制致病分子或标记患病细胞以供免疫系统破坏。
  • 安全性:选定的抗体必须显示出较低的不良反应可能性,例如触发免疫反应或与非靶组织发生交叉反应。
  • 可开发性:考虑因素包括抗体在不损失其功能特性的情况下大规模的稳定性、溶解性和可制造性。

筛选和选择阶段将庞大的工程抗体库缩小到最有前途的候选药物,这些候选药物将高治疗潜力与安全性和可制造性相结合。随着抗体工程领域的不断发展,新的选择策略和复杂的工具无疑将出现,进一步完善这一过程,并为更有效和更有针对性的抗体疗法铺平道路。

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引用:

  1. Makowski,EK,Wu,L.,Gupta,P.和Tessier,PM(2021)。使用新兴的实验和计算方法对药物样抗体进行发现阶段鉴定。单克隆抗体,13(1)。https://doi.org/10.1080/19420862.2021.1895540
  2. Sun,H.,胡,N.和Wang,J.(2022)。微流控技术在抗体筛选中的应用。生物技术杂志, 17(8), 2100623.https://doi.org/10.1002/biot.202100623
  3. Kim, J., McFee, M., Fang, Q., Abdin, O., Kim, PM(2023 年)。基于计算和人工智能的抗体开发方法。药理学趋势,14(3)。https://doi.org/10.1016/j.tips.2022.12.005
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