Anticuerpos humanos más eficaces posibles con células de pollo
Anticuerpos para uso potencial como medicamentos se pueden producir rápidamente en células de pollo cultivadas en laboratorios. Investigadores de la Universidad de Tokio se refieren a su técnica como el sistema ADLib humano, abreviatura de bibliotecas diversificadas de forma autónoma. La técnica crea automáticamente grandes cantidades, o bibliotecas, de diversos anticuerpos utilizando el método natural de las células del sistema inmunitario de los pollos para mezclar sus genes.
A menudo con la forma de la letra Y, el sistema inmunitario produce anticuerpos para combatir las infecciones y prevenir la reinfección. Pequeñas porciones de esa forma de Y son muy variables. Los anticuerpos usan su forma única para formar un abrazo molecular perfecto con antígenos específicos, moléculas en la superficie de la causa de una infección. Para eliminar una infección de manera efectiva, los anticuerpos deben reconocer, adherirse y permanecer adheridos a un antígeno.
«Nuestro sistema ADLib puede generar anticuerpos humanos contra varios antígenos más rápido que los métodos existentes», dijo Hidetaka Seo, investigador del proyecto en de la Universidad de Tokio y primer autor del artículo científico publicado recientemente.
En las técnicas estándar, los anticuerpos individuales se identifican primero y luego se producen a través de un proceso lento de varios pasos que involucra bacterias, células animales o, a veces, aislando anticuerpos de la sangre de animales vacunados o infectados, y luego modificar esos anticuerpos animales para uso humano seguro.
El primer sistema ADLib fue desarrollado en 2005 por miembros del equipo de investigación actual, que en ese momento trabajaban en el Instituto de investigación RIKEN en las afueras de Tokio. El sistema ADLib original producía anticuerpos de pollo utilizando células del sistema inmunitario de pollo. En los años transcurridos desde entonces, otros investigadores han generado anticuerpos humanos en pollos vivos enteros.
«Tuvimos la idea del sistema ADLib humano en ese momento, pero la tecnología fue muy difícil de desarrollar», dijo el profesor Kunihiro. Ohta, coautor del artículo de investigación reciente, quien dirigió el grupo de investigación original de ADLib en RIKEN y actualmente es decano de la Escuela de Graduados en Artes y Ciencias de la Universidad de Tokio.
«Este es el primer caso de secuencias de recombinación de genes humanos capaces de proporcionar bibliotecas prácticas de anticuerpos que se están desarrollando utilizando células aviares cultivadas en un laboratorio», dijo Seo.
Para desarrollar el sistema ADLib humano, los investigadores primero insertaron genes humanos para reemplazar el pollo los genes de anticuerpos de las células inmunitarias y las unidades circundantes de ADN conocidas como pseudogenes. Luego, las células crecen en una placa y se multiplican durante varias semanas, generando genes de anticuerpos de varias combinaciones nuevas. Esta cualidad de generador aleatorio de anticuerpos del sistema ADLib conduce a muchos anticuerpos inútiles, pero puede generar anticuerpos más eficientes que los anticuerpos «creados para un propósito» que un sistema inmunitario humano o animal produce naturalmente durante una infección.
Por separado, los investigadores recubren diminutas perlas magnéticas con antígenos de interés. Finalmente, las celdas de pollo se revientan y el contenido se lava sobre las perlas magnéticas. Todos los anticuerpos que se adhieren a las perlas magnéticas recubiertas de antígeno se agregan a la biblioteca de anticuerpos. Después de aislar los anticuerpos en las perlas magnéticas, todo el proceso de identificación y comprobación de su especificidad puede completarse en unos 10 días. Los investigadores afirman que esto es mucho más rápido que los métodos convencionales de generación de anticuerpos, lo que puede demorar algunos meses.
Muchas variaciones de anticuerpos podrían unirse a un antígeno, pero permanecer adherido es esencial para una función inmunológica adecuada. El sistema ADLib humano incluye una segunda fase para fortalecer la capacidad de los anticuerpos para adherirse y permanecer adheridos a sus antígenos, un proceso llamado maduración de la afinidad de unión.
Aunque la maduración de la afinidad de unión es laboriosa en los métodos convencionales, el sistema ADLib humano proporciona un método simple y eficaz. Las células de pollo con los anticuerpos deseados se cultivan en el laboratorio durante otro período corto para diversificar aún más los genes de anticuerpos. Los anticuerpos con afinidades de unión más fuertes al antígeno se pueden aislar de esta segunda biblioteca.
Los investigadores han logrado con éxito una mejora de aproximadamente cien veces de la afinidad de unión.
Hasta ahora, los investigadores han probado el humano ADLib para encontrar anticuerpos similares a los que se usan actualmente para tratar ciertos tipos de cáncer.
«En el futuro, se podrían generar anticuerpos para terapias que superen las necesidades médicas actualmente no satisfechas mediante el uso del sistema ADLib humano», dijo Yukoh Nakazaki, coautor del reciente artículo de investigación y director de los laboratorios de investigación de Chiome Bioscience Inc. Chiome está mejorando esta tecnología en colaboración con la Universidad de Tokio.
El sistema ADLib no se limita a generando anticuerpos.
«Si reemplazamos los genes y pseudogenes de pollo relevantes con cualquier otro gen de interés, podríamos generar bibliotecas de otras proteínas para usos agrícolas, veterinarios o médicos», dijo Seo.
Esta investigación realizada por un equipo de t a Universidad de Tokio y Chiome Bioscience Inc. se publicó recientemente en la revista científica Cellular & Molecular Immunology.
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¿Por qué no podemos usar pruebas de anticuerpos para diagnosticar COVID-19 todavía? Más información: Hidetaka Seo et al. Generación y optimización optimizadas de anticuerpos humanos mediante la explotación de loci de inmunoglobulina diseñados en una línea de células B, Inmunología celular y molecular (2020). DOI: 10.1038/s41423-020-0440-9 Proporcionado por la Universidad de Tokio Cita: Posibles anticuerpos humanos más eficaces con células de pollo (26 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress. com/news/2020-05-efective-human-antibodies-chicken-cells.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.