对于抗体药物发现系列,小编已经陪伴大家一起学习走过了十六期,本期小编将对抗体药物开发板块进行梳理与归纳,方便小伙伴更好的了解和总结。同时,以Novoprotein “一站式”抗体药物研发平台为例,从抗体药物CRO的视角来解读药物发现的整个过程。
1. 差异化抗原设计
靶点选择与项目立项,需要研究者做大量的文献及专利调研,其中不乏与科研院所相关人员的合作,确保选择靶点的有效性;同时,在药物后期上市以及同行研究的密集程度也需要做综合考量与评估。
差异化抗原的设计,很大程度上增加了筛选获得差异化抗体的可能性与成功性,是在确定靶点后,启动抗体开发项目的第一站,其关键和重要性不言而喻。抗原的确定原则,主要有两点:一是表位差异性;二是结构构象。研发人员从这两点出发,考虑抗原的设计与选择,往往可以为后续抗体筛选成功奠定扎实的基础。Novoprotein 基于15年蛋白质研发技术积淀,基于大肠杆菌,哺乳细胞,昆虫细胞,酵母细胞四种表达系统,以及晶体结构解析等多方面经验,对于不同类型的抗原蛋白进行分析设计,如多价类、pMHC等,利用不同的技术手段,如VLP-like等技术平台,最终为客户提供高质量的抗原蛋白。
2. 抗体筛选
抗体筛选策略有多种,传统手段杂交瘤和各种不同建库技术,研发人员对这两种手段的偏好不一。对于建库技术,主要考虑两点:一是选择人源库还是免疫库,这一点直接影响后续是否进行抗体人源化与成熟步骤的时间和成本;二是大家经常关心的库容与多样性问题,对于这两者而言,多样性远优于单纯的扩大库容。建库只是筛选抗体候选分子的手段之一,最终的结果是拿到符合预期的优质分子,在这个阶段,单纯的追求库容最大化相对耗时耗力,而库的质量更为重要。Novoprotein拥有三种筛选平台供客户进行选择,包括杂交瘤,全人源Naïve抗体库,小鼠免疫库;致力于为客户筛选到符合预期的抗体分子。
3. 高效组合淘选
不论是杂交瘤还是建库,伴随的重要环节是如何快速精准的淘选出初级分子,这依赖于合理的实验设计和多平台高效组合。以Novoprotein小鼠免疫库为例,亲和力Phage ELISA是淘选的第一步,该步骤依赖于高活性的抗原蛋白;在项目启动之初,研发人员根据具体靶点蛋白的特性,同步着手构建多种功能细胞株,在常规的亲和筛选阶段引入功能交叉筛选,可以更高效的鉴别出有效分子。同时,expi293/expiCHO高通量抗体快速表达平台为筛选助力,从序列开始仅2周即可拿到抗体样品,直接进入筛选,整个过程无缝衔接,真正实现了“筛选-表达-验证”一体化操作,完全规避掉常规筛选流程中多环节对接造成的时间消耗。
4. 抗体工程设计
对于杂交瘤或鼠源免疫库获得的初级分子,需要进行人源化处理,减少后续成药分子的免疫原性。抗体人源化的策略一般为两种:一为计算机模拟的理性设计;二是CDR移植与随机突变。前者依赖于选择最佳的human Germline framework,首选需要确定VH和VL的CDRs的典型结构类型,其次分析保持CDR构象和VH/VL界面的重要残基;在此基础上构建多个具有不同回复突变的人源化抗体,之后进行表达纯化并检测亲和力及功能活性。CDR移植与随机突变,这一策略使得筛选的空间更大,进而增加拿到优势人源化抗体的可能性,但工作量和周期相对前者要大一些。Novoprotein进行人源化及亲和力成熟设计,一般会采用计算机模拟和随机突变两种技术同步进行,保障项目高效进行。同时,对于亲和力略有缺限的初级分子,我们需要对分子进行亲和力成熟,在这方面的优化改造上,Novoprotein拥有两套完善的核糖体展示和噬菌体展示技术平台可进行开展相应工作。
5. 抗体成药性分析
对于一个抗体是否有潜力成为候选分子,除了体外功能实验外,理化性质上也是一个关键指标,它将直接决定后续抗体成药的可行性。结合不同靶点的功能性质,建立相应的体外活性实验方案;对于特殊的靶点功能,也可在筛选阶段提前引入体外活性的评估,加快筛选的进程和效率。理化检测的基本指标包括聚集、分子量大小异构体、电荷异构体、热稳定性、糖基化、可溶性等。此外,高温稳定性实验也是必要的检测之一。目前已有多家检测公司建立了抗体评价平台,技术相对成熟,理化分析实验涉及多种检测仪器,该类检测选择外包给有资质的检测单位,也不失为一个不错的选择。
综上,小编从单方面概述了抗体药物发现的项目脉络,在确定药物靶点后,如何快速高效的获得目标候选抗体分子,这是无数抗体药物研发人员最关注的问题之一。不论是哪类抗体相关药物,作为设计基础的单抗序列是最关键的因素。因此,很多药企公司选择与CRO合作,由CRO进行筛选或提供初步验证后的候选分子,可以更快速的进入评价阶段,加快整体药物研发进程。Novoprotein利用自身技术平台优势,为广大抗体药物企业提供全方位的抗体药物开发服务及项目转让合作。有兴趣者欢迎关注我,与小编详聊~~