Zvoní monoklonálním protilátkám hrana?
Objev monoklonálních protilátek, ověnčený Nobelovou cenou za fyziologii a medicínu z roku 1984, byl jedním z klíčových milníků nedávné historie vědy, vedoucí k pochopení mnoha fyziologických procesů. Mimo využití v laboratorním výzkumu a diagnostice jsou dnes monoklonální protilátky podstatou stovek terapeutických preparátů. Nevýhodou je však jejich horší stabilita a snížená tkáňová prostupnost, nesnadná je též jejich chemická modifikace a kupříkladu pro studium nativních myších proteinů nelze myší monoklonální protilátky zpravidla vůbec připravit. Mimoto je jejich produkce poměrně nákladnou záležitostí. Možnost překonat tyto problémy a nahradit v biomedicínském výzkumu doposud hojně využívané savčí protilátky nyní nabízejí takzvané „iBodies“ - nové syntetické polymerní konjugáty, na jejichž přípravě se podíleli také vědci z laboratoře doc. Jana Konvalinky z Katedry biochemie PřF UK.
Výše popsané omezující vlastnosti protilátek byly hlavním důvodem pro vývoj mimetik protilátek, tedy molekul neprotilátkového charakteru, ale umožňujících vazbu specifického antigenu. V porovnání s charakteristickým heterotetramerem imunoglobulinů mají odlišnou strukturu a mezi jejich hlavní výhody obecně patří větší stabilita a odolnost vůči enzymům, lepší rozpustnost a nižší výrobní náklady. Příkladem mohou být různé peptidy a menší proteiny (např. „affibodies“ či „alphabodies“) nebo též molekuly odvozené od chemicky syntetizovaných polymerních látek, ke kterým se řadí také zmíněné iBodies. Základní kostru iBodies tvoří kopolymer poly(N-(2-hydroxypropyl)metakrylamidu (HPMA), na kterou jsou kovalentně připojeny tři typy molekul: cílící ligand (zde specifický inhibitor cílového proteinu), biotin jakožto afinitní kotva, umožňující afinitní purifikaci, a detekční prvek (zde fluorofor ATTO488). Název iBodies je pak složený z anglických výrazů „inhibitor“ a „antibodies“.
Zatímco k produkci monoklonálních protilátek je vzhledem k jejich posttranslačním modifikacím zapotřebí eukaryotního (zpravidla myšího) organismu a značného množství času pro testování hybridomů, syntéza iBodies je relativně rychlá a finančně nenáročná. Podmínkou je však dostupnost konkrétního inhibitoru-ligandu, rozeznávajícího cílový protein. Aktivita inhibitoru navíc nesmí být podstatně snížena v důsledku navázání molekulární spojky, sloužící k připojení tohoto inhibitoru k polymernímu řetězci. Spektrum využití iBodies při biochemických experimentech je však velmi široké. Molekuly iBodies vázající lidský enzym glutamátkarboxypeptidasu II (GCPII) vědci úspěšně využili k inhibici enzymové aktivity GCPII, k fluorescenční vizualizaci GCPII v savčích buňkách pomocí konfokální mikroskopie nebo pro detekci pomocí průtokové cytometrie, k purifikaci GCPII z buněčného lyzátu či její kvantifikaci v roztoku metodou ELISA. Jiné typy iBodies pak byly schopny vázat virovou proteasu HIV-I, savčí pepsin nebo též polyhistidinovou značku (tzv. „His-tag“), běžně využívanou k detekci a afinitní purifikaci rekombinantních proteinů. V případě iBodies vázajících polyhistidinou značku vykazovala syntetická protilátka dokonce vyšší citlivost než jedna z nejcitlivějších komerčně dostupných monoklonálních protilátek. iBodies tak představují plnohodnotnou alternativu savčích monoklonálních protilátek, avšak s vyšší stabilitou, značnou variabilitou a nižšími náklady na jejich produkci. Mají tedy potenciál monoklonální protilátky v mnoha biochemických aplikacích nahradit.
Laboratoř nabízí vzorky na vyzkoušení, zejména iBodies vázající histidinovou značku využije většina laboratoří zkoumajících proteiny. O vzorky si můžete napsat Tomáši Knedlíkovi na tomas.knedlik<at>uochb.cas.cz.
Více se lze dočíst v článku na následujícím odkazu:
Blanka Zámostná
Publikováno:
Neděle 08.05.2016 21:30
Akce dokumentů