Anticuerpo sintético

Los anticuerpos sintéticos son reactivos de afinidad generados completamente in vitro, eliminando así por completo el uso de animales en el proceso de producción. ^{[ 1 ]} Los anticuerpos sintéticos incluyen anticuerpos recombinantes , aptámeros de ácidos nucleicos y andamios proteicos no inmunoglobulina. Como consecuencia de su método de fabricación in vitro, el sitio de reconocimiento de antígenos de los anticuerpos sintéticos puede diseñarse para cualquier diana deseada y puede extenderse más allá del repertorio inmunitario típico que ofrecen los anticuerpos naturales. ^{[ 2 ]} Los anticuerpos sintéticos se están desarrollando para su uso en investigación, diagnóstico y aplicaciones terapéuticas. Los anticuerpos sintéticos pueden utilizarse en todas las aplicaciones donde se utilizan anticuerpos monoclonales o policlonales tradicionales y ofrecen muchas ventajas inherentes sobre los anticuerpos derivados de animales, incluyendo costos de producción comparativamente bajos, reproducibilidad de reactivos y mayor afinidad, especificidad y estabilidad en un rango de condiciones experimentales. ^{[ 3 ]}

Los anticuerpos recombinantes son anticuerpos monoclonales generados in vitro mediante genes sintéticos. La tecnología de anticuerpos recombinantes consiste en recuperar los genes de los anticuerpos de las células fuente, amplificarlos y clonarlos en un vector adecuado, introducir el vector en un huésped y lograr la expresión de cantidades suficientes de anticuerpos funcionales. Los anticuerpos recombinantes pueden clonarse a partir de cualquier especie animal productora de anticuerpos, siempre que se disponga de los cebadores de oligonucleótidos o las sondas de hibridación apropiadas. ^{[ 4 ]} La capacidad de manipular los genes de los anticuerpos permite generar nuevos anticuerpos y fragmentos de anticuerpos, como fragmentos Fab y scFv , in vitro. Esto puede hacerse a nivel de todo el sitio de unión mediante la creación de nuevas combinaciones de cadenas H y L. También puede hacerse mediante la mutación de CDR individuales . Las bibliotecas de presentación, comúnmente expresadas en fagos o levaduras, pueden analizarse para seleccionar las características deseables derivadas de dichos cambios en la secuencia del anticuerpo. ^{[ 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 andamios proteicos no inmunoglobulinales/ aptámeros peptídicos , en los que se insertan bucles hipervariables para formar el sitio de unión al antígeno. La restricción del bucle de unión hipervariable en ambos extremos dentro del andamio proteico mejora la afinidad y especificidad de unión 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 del anticuerpo incluyen un tamaño menor, lo que proporciona una mejor penetración en los tejidos, tiempos de generación rápidos de semanas en comparación con los meses de los anticuerpos naturales y recombinantes, y costos más bajos. ^{[ 3 ]}

Las proteínas affimer son reactivos de afinidad pequeños y robustos, con un peso molecular de 12 a 14 kDa. Están diseñadas para unirse a sus proteínas diana con alta afinidad y especificidad, y como tales pertenecen a la familia de los anticuerpos sintéticos.

El andamiaje proteico Affimer se deriva de la familia de inhibidores de proteasas de cisteína , las cistatinas. ^{[ 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. Se han producido ligandos Affimer para una gran cantidad de dianas, incluidas cadenas de ubiquitina, inmunoglobulinas y proteína C reactiva ^{[ 12 ]} para su uso en diversas aplicaciones de reconocimiento molecular. La tecnología Affimer ha sido comercializada y desarrollada por Avacta Life Sciences, que está desarrollando ligandos Affimer como reactivos para aplicaciones de investigación, diagnóstico y terapéuticas.

Los anticuerpos sintéticos han demostrado su utilidad en diversas aplicaciones. En el campo de la investigación, su uso 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 van desde la detección de infecciones ^{[ 12 ]} y cáncer ^{[ 13 ]} hasta la detección de micotoxinas en muestras de grano ^{[ 14 ]} . Actualmente, los anticuerpos sintéticos constituyen la clase de fármacos de más rápido crecimiento ^{[ 15 ] .}

• Biología sintética : rama interdisciplinaria de la biología y la ingeniería. 
• Inmunología sintética : diseño y construcción de sistemas sintéticos que realizan funciones inmunológicas complejas. 

• Introducción a los Affimers – vídeo