Прорывная технология позволяет скрининг миллионов человеческих антител для открытия новых лекарств

В статье, опубликованной в Nature Biotechnology, описан новаторский метод скрининга разнообразного набора антител человека для быстрого открытия терапевтических средств. Белки антител — важная часть иммунной системы человека, специфически нацеливающиеся на чужеродные вирусы и бактерии, и они являются самым быстрорастущим классом одобренных лекарств за последние десятилетия.

Новые методы упростили открытие новых молекул лекарств на основе антител, а также позволили больше узнать об иммунных ответах на вакцины и инфекции. Эти достижения могут привести к улучшению профилактики и лечения таких заболеваний, как Эбола, ВИЧ, грипп и вирус Эпштейна-Барр.

Ключевые инновации, включая разработку систем дисплея белков в 1990-х, улучшения в открытии антител с 2000-х и технологии идентификации нативных парных последовательностей антител в 2010-х, заложили основу для этого исследования. Новая работа объединяет достижения в этих трёх технических областях новым способом для достижения крупномасштабного анализа и скрининга антител, в результате чего было обнаружено несколько новых высокоактивных антител.

Была разработана технология для скрининга миллионов человеческих B-клеток с целью быстрой идентификации содержащихся в них противовирусных антител.

Проблема предыдущих методов

• Антитела кодируются B-клетками и собираются из двух разных генов — тяжёлой и лёгкой цепи. V_H и V_L участки, полученные из этих цепей, обеспечивают специфическое вирусное нацеливание.
• Предыдущие усилия часто полагались на клонирование единичных клеток, что имеет серьёзные недостатки: очень высокая стоимость и возможность отбора лишь крошечной доли всего репертуара антител человека.
• Использование ненативных пар генов в прошлом часто давало антитела недостаточно высокого качества для эффективного лекарства и затрудняло понимание истинного иммунного ответа человека.

Преимущества новой технологии

Новый метод преодолевает эти ограничения, позволяя скринировать миллионы антитело-продуцирующих клеток в одном эксперименте в академической лаборатории. Сохраняя нативные пары генов антител на протяжении всего процесса, исследователи идентифицируют антитела в их естественном виде, что приводит к обнаружению высокоактивных антител и даёт больше информации об иммунном ответе человека на вакцинацию и естественную инфекцию.

Будущее применение

Платформенная технология будет применяться для поиска дополнительных перспективных антител, которые могут стать основой для лекарственных терапий. Перспективные источники включают образцы крови доноров-пациентов с ВИЧ, имеющих мощный иммунный ответ против вируса, а также лиц, получивших вакцины. Открытие мощного нейтрализующего антитела может привести к новым стратегиям вакцинации и новым кандидатам в терапевтические препараты.

Технологии уже применяются для открытия лекарств против широкого спектра мишеней в академической науке, государственных учреждениях и частном секторе.