Nano-Antikörper

Modalität

Charakterisierung von Schwerkettenantikörpern

In den drei Millionen Jahren, die seit der Trennung der Neuwelt- und Altwelt-Kameliden vergangen sind, haben sich schwerketten-basierte Antikörper aus den traditionellen Immunoglobulin-Lokussen entwickelt und tragen bestimmte strukturelle Änderungen, die in allen Kamelidenarten erhalten geblieben sind.

Abb. 1. Struktur von schwerketten-basierten Antikörpern

Biophysikalische Eigenschaften des Nano-Antikörpers

Nano-Antikörper (Nb), auch als Einzel-Domänen-Antikörper (sdAb) oder schwerer Kettenvariabler (VHH) bezeichnet, stammt von Kameliden-Schwerkettenantikörpern und ist das kleinste bekannte native, antigenspezifische Bindungsfragment mit einem Molekülgewicht von nur ~15 kDa. Nbs sind hochgradig stabil, haltbar und löslich. Darüber hinaus können Nbs aufgrund ihrer kleinen Größe Epitope binden, die vollständige Antikörper nicht erreichen können, und durch enge Kavitäten passieren.

Mit einem erhaltenen Disulfidband zwischen Cys23 und Cys94 haben VHHs eine normale IgV-Faltung mit neun β-Strängen. Drei hypervariabele Schlaufen, verbunden durch vier konservierte Framework-Sektionen, bilden das V-Domän, genau wie bei konventionellen IgGs.

Abb 2. Sequenzmerkmale des Einheits-Antikörpers (sdAb)

Anwendungen von Nano-Antikörpern

Es gibt mehrere Einheits-Antikörper (sdAb), oder auch heavy-chain variable (VHH) genannt, die genehmigt wurden oder in klinischer und präklinischer Forschung stehen, wie Anti-vWF VHH , Anti-HER2 VHH , Anti-PD-1/PD-L1 VHH , Anti-CD8 VHH , Anti-MMR/CD206 VHH und Anti-EGFR VHH für die folgenden Anwendungen:

Diagnose

Nanobody-Immunassay-Format: Laterale Flow-Immunassays und diagnostische ELISAs
Biosensoren: Sofortige Ergebnisse
In-vivo Diagnosebildgebung

Therapeutika

Nanobody gegen Krebs
Nanobody gegen Autoimmunerkrankungen
Nanobody gegen Infektionskrankheiten
Nanobody gegen Gifte und Giftmischer

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Quelle:

[1] Hamers-Casterman C, et al. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature. 1993 Jun 3;363(6428):446-8. doi: 10.1038/363446a0.

[2] Ingram JR, et al. Ausnutzen einzigartiger Eigenschaften von Nanobodyes. Annu Rev Immunol. 2018 Apr 26;36:695-715. doi: 10.1146/annurev-immunol-042617-053327.

[3] Muyldermans S. Nanobodies: natürliche Single-Domain-Antikörper. Annu Rev Biochem. 2013;82:775-97. doi: 10.1146/annurev-biochem-063011-092449.

[4] Jin BK, et al. Nanobodies: Eine Übersicht über die Generierung, Diagnostik und Therapeutik. Int J Mol Sci. 2023 Mar 22;24(6):5994. doi: 10.3390/ijms24065994.

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