Producción de anticuerpos monoclonales en E. coli: avances y perspectivas

Los anticuerpos monoclonales (mAbs), que son glicoproteínas solubles de aproximadamente 150 kDa que consisten en cadenas pesadas y ligeras, se utilizan ampliamente en el tratamiento de cánceres y enfermedades autoinmunes. En los últimos años, los métodos de producción de mAbs y sus derivados se han diversificado, con Escherichia coli (E. coli) emergiendo como un huésped importante para la producción de fragmentos de anticuerpos.

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Métodos de producción de mAbs en E. coli

E. coli ofrece un crecimiento rápido, bajos costos, facilidad de operación y flexibilidad en la expresión dentro del citoplasma, periplasma o medio de cultivo. En E. coli, la producción de anticuerpos se clasifica principalmente en producción periplásmica, citoplasmática y citoplasmática semioxidada, así como sistemas de síntesis de proteínas libres de células (CFPS). La producción periplásmica ha logrado altos rendimientos de inmunoglobulina G funcional de longitud completa (FL-IgG) a través de la expresión optimizada y el equilibrio de secreción. La producción citoplasmática enfrenta desafíos debido al entorno reductor, pero la FL-IgG funcional se ha expresado con éxito mediante la ingeniería de cepas para crear un entorno oxidativo. El sistema CFPS ha logrado una producción eficiente de anticuerpos al ajustar las regiones de iniciación de la traducción y agregar proteínas chaperonas.

Caracterización de anticuerpos y control de calidad

El control de calidad de los anticuerpos incluye caracterizaciones bioquímicas, biofísicas y biológicas. La caracterización bioquímica analiza la estructura, la secuencia y la glicosilación de los anticuerpos, entre otros. La caracterización biofísica evalúa la homogeneidad, la solubilidad y la estabilidad. La caracterización biológica valida la bioactividad de los anticuerpos, incluidos ADCC y CDC, entre otros. Aunque los anticuerpos desglicosilados producidos en E. coli carecen de ciertas funciones efectoras de Fc, los estudios han demostrado que su estabilidad es similar a la de los anticuerpos glicosilados y exhiben una eficacia terapéutica similar en las condiciones probadas.

Para restaurar o mejorar los efectos inmunitarios de los anticuerpos desglicosilados, se pueden diseñar dominios Fc. Por ejemplo, se pueden analizar mutantes que se unan a FcɣRI para mejorar la función efectora ADCC. Estos anticuerpos diseñados demuestran efectos biológicos significativos y potencial terapéutico tanto in vitro como in vivo.

Conclusión

En resumen, la producción de anticuerpos desglicosilados en E. coli ha logrado avances importantes en el campo de la producción de anticuerpos, reduciendo costos y mejorando la calidad. Aunque carecen de ciertas funciones efectoras de Fc, mediante diseño de ingeniería, exhiben funciones efectoras mejoradas y potencial terapéutico. Se anticipa que más anticuerpos desglicosilados producidos en E. coli entrarán en estudios clínicos en el futuro.

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