抗体广泛应用于医学领域。作为我们日常生活的一部分,所有人都可能从基于抗体的测试或治疗中受益。它们还是生物医学研究中不可或缺的工具,为无数科研成果的实现做出了巨大贡献。
在医生的手术室或临床实验室中进行的许多诊断测试,均依靠抗体来识别特定疾病。这些同样应用于诸如妊娠测试之类的非处方试剂盒中,该试剂盒包含与人绒毛膜促性腺激素(一种指示怀孕的激素)结合的抗体。而且,抗体还被用作治疗剂,例如用于治疗某些癌症或自身免疫性疾病,包括多发性硬化症和类风湿关节炎。
此外,生物医学研究人员将抗体视为必不可少的实验室试剂,其高特异性和灵敏性使其成为从蛋白质检测到细胞分离等众多应用的理想选择。
但用于生产抗体的传统方法亟待改进,尤其是因为这些方法通常依赖于动物活体试验。
您知道么?
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10nm
典型抗体分子的大小[1]。
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2,000
成熟B细胞每秒分泌的抗体分子数[2]。
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1
每个B细胞克隆制造出的与单个抗原结合的独特抗体数[2]。
何为抗体?
抗体是大小约为10 nm的蛋白质分子,仅可由被称为B细胞的特殊白细胞产生[1]。它们在我们的免疫系统中起着至关重要的作用,保护我们免受感染。
当我们的免疫系统识别出体内侵入异物或抗原时,就会触发多种反应,包括产生抗体。
当B细胞结合抗原时,它将分裂并成熟为一组称为克隆的相同细胞。一个成熟的B细胞每秒可产生2,000个抗体分子,这些进入循环系统并与诸如锯齿状碎片的特定抗原结合,将其标记为需要通过免疫系统消除的威胁[2]。
总的来说,我们的B细胞“军队”有可能识别出无数种抗原,但是单个B细胞克隆仅会产生与单个抗原结合的独特抗体。
尽管抗体的一般结构在分子层面彼此相似,但是这些在与抗原结合的区域(抗原结合位点)方面存在结构变异。
传统抗体生产
过去,科学家已经能够在使用多克隆或单克隆抗体之间进行选择,这些可针对特定应用提供所需的不同优势。
多克隆抗体是不同抗体的混合物,这些通过激活一个动物体内的多个不同B细胞克隆而产生。每个抗体都会识别并结合同一抗原的不同部位(或表位)。这种抗体常用于研究中,但主要缺点在于批次之间存在差异,因为这些是在不同时间、不同动物中产生的。而且由于这些都是从动物来源获得,因此传统上其供应会受到限制。
相反,单克隆抗体由单个B细胞克隆制成,仅识别抗原上的单个表位。传统上,这些是通过将B细胞与肿瘤细胞融合以产生杂交瘤——可用以无限生成特异性抗体的永生抗体生成细胞——而产生的。
对于需要大量相同抗体的治疗药物开发等应用,单克隆抗体通常是更好的选择。单克隆抗体的高特异性使其能够用于高度靶向的免疫分析,如诊断应用,因为相比多克隆抗体,这些与其他蛋白质产生交叉反应的可能性更低。
“传统的抗体虽然已经存在,但是在生产技术方面并未取得巨大创新,同时研究人员对抗体的需求却在不断增长,尤其是围绕新靶标和标记物的研究。”默克公司蛋白质和通路技术负责人Tanaku Isaku说。
ZooMAb®——替代性技术
我们的ZooMAb®重组抗体作为新一代单克隆抗体,借助默克专有技术设计而成。
所采用的方法包括使用重组技术(或基因工程)在细胞中产生大量单克隆抗体。抗体的基因序列被克隆到DNA载体中,之后被递送至细胞中。这些细胞工厂产生抗体,然后将其收获和纯化,以供世界各地的研究人员使用。
该技术使抗体可以从多个物种获得衍生,并且无需繁琐的细胞融合和杂交瘤构建。一旦获得了抗体的基因序列,就可以在无需伤害或牺牲任何动物的前提下对其加以生产,从而提供无穷无尽的单克隆抗体,且具有极佳的批次间一致性。
“由此,研究人员不再需要担心供应出现中断,而且还可从相似甚至获得改进的功能中受益。”Isaku Tanida说道,“不同批次的产品间保持一致,从而提高了取得可重复结果的机率。”
许多国家限制传统抗体产品的进口。但由于ZooMAb®抗体不含动物成分、杀生物剂(如叠氮化钠)和防腐剂,因此有助于避免繁琐的手续,普及抗体的使用。
“可以确定的是,传统上很难进口抗体的地区如今也能够使用该产品。”Isaku Tanida说。
ZooMAb®重组抗体还更,因为这些异常稳定,并且可以在室温下运输和存储。
展望未来
现代生物技术极大推动了对不同类型抗体的大规模生产,使这些微小分子已成为医学和研究中的重要工具。
“对研究人员而言,ZooMAb®抗体将促成更多发现,并最终帮助取得针对关键疾病标记物的全新检测方法。”Isaku Tanida说。
此新颖平台展示了我们在生命科学领域的领导地位和深厚的技术能力,由此开发全新、更符合道德规范和可持续性的方案,以推进研究。
“自从这些抗体问世以来,我们已经可以切实感受到其优势。”Isaku Tanida说道,“研究人员能够钻研以前无法实现的标靶,而此前无法获得抗体的国家如今同样正在借助这一产品将科研带向更高层面。”
我们的承诺
2012年,联合国制定了17项可持续发展目标(SDG),以应对全球面临的紧迫的环境、政治和经济挑战。三年后,这些规则被所有成员国采纳。我们努力使自身工作有助于实现这些宏伟目标。我们的ZooMAb®抗体符合“目标9——产业、创新和基础设施;子目标9.5——加强科研。”这些重要工具的持续供应和高度品质正在加速研究,将为新的诊断测试和治疗铺平道路。由于其以重组技术生产,因此也可为“3R”原则做出贡献(替换、减少和精简研究中的动物实验)。
深入了解