Los anticuerpos sintéticos son reactivos de afinidad generados completamente in vitro, eliminando así por completo a los animales del proceso de producción. [1] Los anticuerpos sintéticos incluyen anticuerpos recombinantes , aptámeros de ácidos nucleicos y estructuras proteicas no inmunoglobulinas. Como consecuencia de su método de fabricación in vitro, el sitio de reconocimiento de antígenos de los anticuerpos sintéticos se puede diseñar para cualquier objetivo deseado y puede extenderse más allá del repertorio inmunológico típico que ofrecen los anticuerpos naturales. [2] Los anticuerpos sintéticos se están desarrollando para su uso en aplicaciones de investigación, diagnóstico y terapéuticas. Los anticuerpos sintéticos se pueden utilizar en todas las aplicaciones en las que se utilizan anticuerpos monoclonales o policlonales tradicionales y ofrecen muchas ventajas inherentes sobre los anticuerpos derivados de animales, incluidos costos de producción comparativamente bajos, reproducibilidad de reactivos y mayor afinidad, especificidad y estabilidad en una variedad de condiciones experimentales. [3]
Los anticuerpos recombinantes son anticuerpos monoclonales generados in vitro utilizando genes sintéticos. La tecnología de anticuerpos recombinantes implica recuperar los genes de anticuerpos de las células fuente, amplificar y clonar los genes en un vector apropiado, introducir el vector en un huésped y lograr la expresión de cantidades adecuadas de anticuerpo funcional. Los anticuerpos recombinantes se pueden clonar a partir de cualquier especie de animal productor de anticuerpos, si se dispone de los cebadores de oligonucleótidos o sondas de hibridación adecuados. [4] La capacidad de manipular los genes de anticuerpos hace posible generar nuevos anticuerpos y fragmentos de anticuerpos, como fragmentos Fab y scFv in vitro. Esto se puede hacer a nivel de todo el sitio de combinación creando nuevas combinaciones de cadenas H y L. También se puede hacer mutando CDR individuales . Las bibliotecas de visualización, comúnmente expresadas en fagos o levaduras, se pueden analizar para seleccionar características deseables que surjan de dichos cambios en la secuencia de anticuerpos. [5] [6]
Estas moléculas suelen tener una estructura diferente a la de un anticuerpo y pueden generarse a partir de ácidos nucleicos , como en el caso de los aptámeros , o a partir de estructuras proteicas no inmunoglobulinas/ aptámeros peptídicos , en las que se insertan bucles hipervariables para formar el sitio de unión del antígeno. La restricción del bucle de unión hipervariable en ambos extremos dentro de la estructura proteica mejora la afinidad de unión y la especificidad del anticuerpo sintético a niveles comparables o superiores a los de un anticuerpo natural. [7] Las ventajas comunes de estas moléculas en comparación con el uso de la estructura típica de los anticuerpos incluyen un tamaño más pequeño, lo que proporciona una mejor penetración en el tejido, tiempos de generación rápidos de semanas en comparación con meses para los anticuerpos naturales y recombinantes y costos más económicos. [3]
Las proteínas afímeras son reactivos de afinidad pequeños y robustos, con un peso molecular de 12 a 14 kDa. Están diseñadas para unirse a sus proteínas objetivo con alta afinidad y especificidad y, como tales, son miembros de la familia de anticuerpos sintéticos.
El andamiaje proteico Affimer se deriva de la familia de cistatinas , inhibidoras de la proteasa de cisteína . [8] [9] [10] [11] Dentro del andamiaje proteico existen dos bucles peptídicos variables y una secuencia N-terminal variable que proporcionan una superficie de unión de alta afinidad para la proteína diana específica. Los aglutinantes Affimer se han producido para una gran cantidad de dianas, incluidas las cadenas de ubiquitina, las inmunoglobulinas y la proteína C reactiva [12] para su uso en varias aplicaciones de reconocimiento molecular. La tecnología Affimer ha sido comercializada y desarrollada por Avacta Life Sciences, que está desarrollando aglutinantes Affimer como reactivos para aplicaciones de investigación, diagnóstico y terapéuticas.
Los anticuerpos sintéticos han demostrado su utilidad en diversas aplicaciones. Su uso en el campo de la investigación se centra principalmente en las ciencias biológicas como reactivos para la captura de proteínas y como inhibidores de proteínas. En el ámbito del diagnóstico, se han utilizado en aplicaciones que abarcan desde la detección de infecciones [12] y cáncer [13] hasta la detección de micotoxinas en muestras de cereales. [14] Los anticuerpos sintéticos son actualmente la clase de terapias que crece más rápidamente. [15]
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