Caratterizzazione degli anticorpi delle catene pesanti
Nei tre milioni di anni trascorsi dalla divisione dei Camelidi del Nuovo e del Vecchio Mondo, gli anticorpi costituiti dalle sole catene pesanti si sono sviluppati dai tradizionali loci delle immunoglobuline e portano alcuni cambiamenti strutturali che sono stati preservati in tutte le specie di camelidi.
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Fig 1. Struttura degli anticorpi composti solo da catene pesanti
Proprietà biofisiche dei nano-anticorpo
Il nano-anticorpo (Nb), chiamato anche anticorpo a dominio singolo (sdAb) o variabile a catena pesante (VHH), derivato da anticorpi a catena pesante camelide, è il frammento funzionale minimo di legame antigene-specifico nativo conosciuto, con un peso molecolare di soli ~ 15 kDa. Gli Nbs sono altamente stabili, durevoli e solubili. Inoltre, a causa delle loro piccole dimensioni, gli Nb possono legarsi a epitopi che gli anticorpi a grandezza naturale non possono raggiungere e passare attraverso cavità strette.
Con un legame disolfuro preservato tra Cys23 e Cys94, i VHH hanno una normale piega IgV con nove filamenti β. Tre anse ipervariabili unite da quattro sezioni di struttura conservate costituiscono il dominio V, proprio come nelle IgG convenzionali.
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Fig 2. Caratteristica della sequenza dell'anticorpo a dominio singolo (sdAb)
Applicazioni dei nano-anticorpi
Esistono diversi anticorpi a dominio singolo (sdAb), o chiamati variabili a catena pesante (VHH), approvati o oggetto di ricerca clinica e preclinica, come VHH anti-vWF, Anti-HER2 VHH, Anti-PD-1/PD-L1 VHH, Anti-CD8 VHH, Anti-MMR/CD206 VHH e a VHH anti-EGFR per i seguenti usi:
Diagnosi
- Formato del test immunologico con nanobody: test immunologici a flusso laterale ed ELISA diagnostici
- Biosensori: risultati istantanei
- Diagnostica per immagini in vivo
terapeutica
- Nanocorpi contro il cancro
- Nanocorpi contro le malattie autoimmuni
- Nanocorpi contro le malattie infettive
- Nanocorpi contro tossine e veleni
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Riferimento:
[1] Hamers-Casterman C, et al. Anticorpi naturali privi di catene leggere. Natura. 1993 3 giugno;363(6428):446-8. doi: 10.1038/363446a0.
[2] Ingram JR, et al. Sfruttare le caratteristiche peculiari dei nanocorpi. Annu Rev Immunol. 2018 aprile 26;36:695-715. doi: 10.1146/annurev-immunol-042617-053327.
[3] Muyldermans S. Nanobodies: anticorpi naturali a dominio singolo. Annu Rev Biochem. 2013;82:775-97. doi: 10.1146/annurev-biochem-063011-092449.
[4] Jin BK, et al. Nanocorpi: una revisione di generazione, diagnostica e terapia. Int J Mol Sci. 2023 marzo 22;24(6):5994. doi: 10.3390/ijms24065994.