Los anticuerpos juegan un papel vital en la medicina moderna, desde el diagnóstico hasta la terapia. El sistema inmunitario produce estas proteínas especializadas para identificar y neutralizar sustancias extrañas (antígenos), como bacterias, virus, células cancerosas, etc. Los linfocitos B producen anticuerpos y los hacen circular por todo el cuerpo, adhiriéndose a sus antígenos específicos y eliminándolos de la circulación.

Tradicionalmente, la producción de anticuerpos implicaba inmunizar animales y recolectar los anticuerpos de su sangre. Sin embargo, esta técnica tenía varios riesgos que desalentaban a los investigadores y científicos a emplearla. Estos riesgos incluyen la diferente calidad de los anticuerpos, el sufrimiento de los animales y la dificultad de producir anticuerpos humanos.

Afortunadamente, la biotecnología ha revolucionado la forma en que fabricamos anticuerpos. La biotecnología implica el uso de organismos vivos, células o sus componentes para generar nuevos procesos o productos. Los científicos pueden maximizar la biotecnología para producir anticuerpos de manera eficiente y sin mucho riesgo.

Esta publicación discutirá el papel de la biotecnología en la configuración de la producción de anticuerpos. También exploraremos técnicas y tecnologías clave en la producción de anticuerpos basados ​​en biotecnología y sus ventajas sobre los métodos convencionales. Siga leyendo para comprender cómo esta tecnología puede acelerar la producción de anticuerpos y aumentar las posibilidades de éxito en la investigación experimental.

 

¿Qué es la producción de anticuerpos? 
 

Antes de definir el término «producción de anticuerpos», es importante comprender que tiene significados específicos y generales. Generalmente, producción de anticuerpos se refiere al desarrollo de anticuerpos utilizables específicos, incluida la preparación de inmunógenos, la inmunización, la creación de hibridomas y la recolección, isotipado, selección, purificación y marcaje para su uso en una técnica dada. Estrictamente hablando, la producción de anticuerpos se refiere a todos los pasos que conducen a la producción de anticuerpos, excepto las diversas formas de marcado y purificación de anticuerpos para usos específicos.

Además, la producción de anticuerpos implica la preparación de muestras de antígenos y su inyección en animales de granja o de laboratorio de manera segura para inducir altos niveles de expresión de anticuerpos específicos de antígenos en el suero del huésped. Estos anticuerpos luego se recolectan del animal para futuras investigaciones y aplicaciones.

Los anticuerpos policlonales se recogen directamente del suero. Por otro lado, los anticuerpos monoclonales se generan mediante la fusión de células de bazo secretoras de anticuerpos de huéspedes inmunizados con células de mieloma inmortales para producir líneas celulares de hibridoma monoclonal. Estas líneas celulares se expresan en el anticuerpo específico a través del sobrenadante del cultivo celular.

Dicho esto, el proceso de fabricación solo puede tener éxito si se asegura una planificación e implementación cuidadosas. Aquí hay algunos pasos críticos involucrados en el proceso:

Purificar o sintetizar el antígeno objetivo (hapteno o péptido)

Seleccionar la proteína portadora inmunogénica adecuada

Conjugar la proteína transportadora y el antígeno para establecer el inmunógeno.

Inmunizar al huésped utilizando la fórmula y el programa adyuvantes correctos

Cribado de hibridomas (suero) por isotipo y título de anticuerpos (también llamado caracterización de anticuerpos)

 

Tecnologías biotecnológicas utilizadas en la producción de anticuerpos 

 

La biotecnología depende de los organismos vivos y sus partes para diseñar nuevos procesos y productos científicos. Emplea métodos avanzados para desarrollar potentes anticuerpos diseñados para objetivos específicos. Discutimos algunas de las técnicas fundamentales involucradas en la producción de anticuerpos:

Tecnologia de ADN recombinante
 

Los investigadores y científicos suelen utilizar tecnología de ADN recombinante para insertar genes que codifican anticuerpos específicos en células huésped, como levaduras o bacterias. Como resultado, la célula huésped genera los anticuerpos deseados en cantidades masivas, lo que facilita una producción rentable y eficaz. Esta tecnología ha transfigurado la producción de anticuerpos al crear anticuerpos completamente humanos, eliminando el peligro de reacciones inmunitarias hostiles.

Los anticuerpos recombinantes se generan en los sistemas de expresión que desarrollan las líneas celulares de mamíferos Escherichia coli células. El proceso de fabricación comienza con el aislamiento de los ácidos nucleicos deseados (material genético) o mediante el uso de una biblioteca de genes con secuencias aleatorias de unión a antígenos y luego se utilizan en la ingeniería de anticuerpos.

Los genes deseados se entregan en vectores de expresión utilizando la técnica de presentación de fagos de anticuerpos. Luego, la biblioteca de bacteriófagos se expone a los antígenos inmovilizados y los aglutinantes fuertes se separan de los débiles, que se adhieren al antígeno. La repetición de este proceso de selección en condiciones estrictas produce los anticuerpos más específicos y potentes de la biblioteca. En consecuencia, la manipulación de estos genes forma nuevos anticuerpos con inmunogenicidad reducida.

 

Tecnología de hibridomas
 

La tecnología de hibridoma fue desarrollada por Cesar Milstein y George Kohler en 1975. Implica la fusión de células cancerosas con células normales generadoras de anticuerpos, creando células B inmortales que liberan anticuerpos individuales específicos. Este método es fundamental para fabricar anticuerpos monoclonales altamente específicos adecuados para aplicaciones terapéuticas y desarrollo de ensayos. Además, el origen mamífero de estas células puede integrar vivir ajustes postraduccionales, reduciendo el riesgo de errores de reconocimiento o agregación.

Sin embargo, la técnica del hibridoma tiene algunos inconvenientes significativos dignos de mención. Primero, el proceso de desarrollo toma mucho tiempo (alrededor de 6 a 8 meses) para obtener anticuerpos razonables. En segundo lugar, dado que los anticuerpos resultantes tienen un origen murino, deben humanizarse para cumplir fines terapéuticos, lo que puede generar costos adicionales. Estos desafíos han llevado al reemplazo progresivo de la producción de anticuerpos de hibridoma con tecnologías más rápidas, económicas y efectivas para el desarrollo bioterapéutico.

Tecnología de visualización de fagos

 

La exhibición de fagos es la alternativa a la técnica del hibridoma para el desarrollo terapéutico y de fármacos. Fue creado en 1985 por Smith e implicó la integración de una secuencia génica que codifica un determinado anticuerpo en la secuencia de ADN de un bacteriófago filamentoso. Esta integración facilita la expresión en la superficie de la cápside del bacteriófago y establece la conexión entre fenotipo y genotipo.

El fago introduce Escherichia coli y utiliza su sistema de replicación para mostrar constantemente nuevos fagos sin matar a la célula huésped. Como resultado, los anticuerpos deseados se producen más rápido y en grandes cantidades. Como resultado, se construye una biblioteca o pasillos de fagos inmunes y los investigadores los utilizan para identificar las interacciones antígeno-anticuerpo deseadas mediante técnicas de detección.

Además, las bibliotecas se pueden desarrollar a partir de cualquier animal, incluidos los humanos, lo que hace posible la detección directa de anticuerpos humanos. El acceso a la secuencia es relativamente fácil ya que el fenotipo está vinculado al genotipo, lo que promueve una mayor producción de proteínas recombinantes.

La diferencia entre la técnica de exhibición de fagos y la del hibridoma es que la primera es rápida y dura unas pocas semanas. También permite al investigador o científico detectar varios anticuerpos. Por lo tanto, la investigación toxicológica y antiveneno a menudo utiliza la visualización de fagos, ya que puede funcionar con antígenos no inmunogénicos y tóxicos.

 

La línea de fondo
 

Los anticuerpos son centinelas moleculares fundamentales que son altamente específicos para sus respectivos antígenos, y la incorporación de la biotecnología en este campo ha contribuido enormemente a la investigación terapéutica y de ciencias de la vida. Las técnicas tradicionales generan anticuerpos a través de la inmunización, creando anticuerpos con diferentes afinidades y especificidades. Por otro lado, la biotecnología produce anticuerpos que se identifican específicamente y se adhieren a un objetivo con alta afinidad.

La biotecnología también permite a los científicos producir anticuerpos humanos que tienen menos probabilidades de producir reacciones adversas, lo que la hace ideal para terapias sensibles y soluciones científicas. Por lo tanto, la biotecnología ha sido fundamental para el éxito de la producción de anticuerpos y seguirá siéndolo en el futuro.

La publicación Revolucionando la producción de anticuerpos: el papel de la biotecnología apareció por primera vez en Datafloq.