Nuevas velocidades de bibliotecas de anticuerpos buscan nuevas herramientas de detección

Richland, Wash. - Los científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico de la Energía ha extraído parte del sistema inmunológico humano y reconstituida en la levadura de cerveza de una manera que permite que las máquinas de gran alcance para identificar rápidamente nuevos anticuerpos. El avance podría tener importantes repercusiones en la ciencia biológica fundamental, así como las industrias que utilizan anticuerpos para los sensores, biodetectores, herramientas de diagnóstico y agentes terapéuticos.

La tecnología podría reemplazar la necesidad de producir anticuerpos en animales, tales como ratones, y abre nuevas posibilidades para el diseño rápidamente tratamientos médicos más aceptables para el sistema inmunitario humano. Los anticuerpos son proteínas producidas por las células blancas de la sangre como parte de la respuesta inmune.

"Nuestra biblioteca de anticuerpos ofrece muchas ventajas sobre los métodos tradicionales. Esperamos que sea una herramienta más eficaz para los científicos ", dijo Michael Feldhaus, científico del PNNL y autor principal de un artículo que aparece en la edición de febrero de la revista Nature Biotechnology y publicado en línea el 21 de enero. "La expresión regulada de estos anticuerpos permite que la biblioteca se amplíe la vez que mantiene su diversidad. Por otra parte, nuestro proceso de identificación único significa que podemos detectar anticuerpos en días en lugar de los meses que puede tomar el uso de otros métodos ".

Feldhaus y colega Robert Siegel construyó una biblioteca de 1 mil millones de anticuerpos humanos y les expresan en la superficie de las células de levadura utilizando una plataforma diseñada por el colaborador Dane Wittrup del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Las tecnologías combinadas ofrecen un método más poderoso, menos costoso para la identificación de anticuerpos.

Los anticuerpos tienen un papel cada vez más importante en la industria, ya que son herramientas eficaces para el reconocimiento de moléculas específicas. Cuando los anticuerpos se unen a una proteína específica de las bacterias, señala otras células para matar o eliminar las bacterias. En tratamientos médicos, los anticuerpos se inyectan en el cuerpo para buscar proteínas específicas en las células cancerosas, por ejemplo, y el objetivo del tratamiento a las células. Detectores de guerra biológica pueden utilizar anticuerpos para localizar proteínas como una forma de identificar agentes nocivos. Los anticuerpos también se espera que desempeñen un papel importante en ayudar a los científicos a comprender mejor diversos procesos biológicos por identificar qué proteínas están presentes y si interactúan con otras proteínas en la célula.

Lo más importante, mediante la incorporación de método de visualización superficie levadura de Wittrup, los científicos del PNNL puede modificar fácilmente cómo un anticuerpo se une a las proteínas. Ser capaz de aumentar la fuerza con una proteína y el anticuerpo se unen juntos, por ejemplo, podría aumentar la eficacia de anticuerpos para la detección de patógenos o enfermedades.

La biblioteca desarrollada en PNNL identifica anticuerpos más rápidamente, lo que reduce los costos de mano de obra. Para acelerar el proceso de identificación, PNNL combina dos tipos de clasificadores de células ¯ alto rendimiento de clasificación celular magnética y de alta resolución de flujo lineal paralela de células de citometría de clasificación ¯ para aislar anticuerpos específicos muy rápidamente.

Wittrup desarrolló originalmente la pantalla superficie levadura como una forma de mejorar la unión de los anticuerpos a los productos químicos, mientras trabajaba en la Universidad de Illinois a finales de 1990. Ahora, él utiliza la biblioteca de anticuerpos de PNNL con su plataforma de visualización en una multitud de estudios, muchos orientados al desarrollo de nuevas terapias de cáncer.

Wittrup dice, "Esta biblioteca de levadura proporciona una ruta potente y directa al aislamiento in vitro de anticuerpos útiles, y es un enfoque complementario a alternativas tales como análogos de presentación de fagos y presentación de ribosomas. Esperamos que la amplia disponibilidad de esta biblioteca se abrirá una puerta a la tecnología de la ingeniería de anticuerpos para los investigadores de ciencias biológicas que utilizan actualmente métodos de hibridoma de ratón clásicos para hacer reactivos de afinidad. PNNL debería afectar significativamente a la comunidad investigadora a través de la amplia distribución de esta biblioteca ".