Nano-Antikörper

Modalität

Charakterisierung von Schwerketten-Antikörpern

In den drei Millionen Jahren, die seit der Spaltung der Kameliden der Neuen Welt und der Alten Welt vergangen sind, haben sich aus den traditionellen Immunglobulin-Loci Antikörper entwickelt, die nur aus schweren Ketten bestehen und bestimmte strukturelle Veränderungen aufweisen, die bei allen Kamelidenarten erhalten geblieben sind.

Abb. 1. Struktur von Nur-Schwerketten-Antikörpern

Biophysikalische Eigenschaften von Nano-Antikörpern

Nano-Antikörper (Nb), auch Single-Domain-Antikörper (sdAb) oder Heavy-Chain-Variable (VHH) genannt, abgeleitet von Kameliden-Schwerketten-Antikörpern, ist das kleinste bekannte native antigenspezifische Bindungsfunktionsfragment mit einem Molekülgewicht von nur ~ 15 kDa. Nbs sind äußerst stabil, langlebig und löslich. Darüber hinaus können Nbs aufgrund ihrer geringen Größe Epitope binden, die Antikörper in voller Größe nicht erreichen und durch enge Hohlräume passieren können.

Mit einer erhaltenen Disulfidbindung zwischen Cys23 und Cys94 weisen VHHs eine normale IgV-Faltung mit neun β-Strängen auf. Drei hypervariable Schleifen, die durch vier konservierte Gerüstabschnitte verbunden sind, bilden die V-Domäne, genau wie bei herkömmlichen IgGs.

Abb. 2. Sequenzmerkmal des Einzeldomänen-Antikörpers (sdAb)

Anwendungen von Nano-Antikörpern

Es gibt mehrere Single-Domain-Antikörper (sdAb) oder sogenannte Heavy-Chain-Variable (VHH), die zugelassen sind oder sich in der klinischen und präklinischen Forschung befinden Anti-vWF VHH, Anti-HER2 VHH, Anti-PD-1/PD-L1 VHH, Anti-CD8 VHH, Anti-MMR/CD206 VHH und Anti-EGFR VHH für folgende Verwendungszwecke:

Diagnose

Nanobody-Immunoassay-Format: Lateral-Flow-Immunoassays und diagnostische ELISAs
Biosensoren: sofortige Ergebnisse
In-vivo-diagnostische Bildgebung

Therapeutika

Nanokörper gegen Krebs
Nanokörper gegen Autoimmunerkrankungen
Nanokörper gegen Infektionskrankheiten
Nanokörper gegen Toxine und Gifte

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Referenz:

[1] Hamers-Casterman C, et al. Natürlich vorkommende Antikörper ohne leichte Ketten. Natur. 1993. Juni 3;363(6428):446-8. doi: 10.1038/363446a0.

[2] Ingram JR, et al. Die einzigartigen Eigenschaften von Nanokörpern ausnutzen. Annu Rev Immunol. 2018. April 26;36:695-715. doi: 10.1146/annurev-immunol-042617-053327.

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

[4] Jin BK, et al. Nanokörper: Ein Überblick über Erzeugung, Diagnostik und Therapeutik. Int J Mol Sci. 2023. März 22;24(6):5994. doi: 10.3390/ijms24065994.

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