Produção de anticorpos monoclonais em E. coli: avanços e perspectivas

Anticorpos monoclonais (mAbs), que são glicoproteínas solúveis de aproximadamente 150 kDa consistindo de cadeias pesadas e leves, são amplamente utilizados no tratamento de cânceres e doenças autoimunes. Nos últimos anos, os métodos de produção de mAbs e seus derivados se tornaram diversos, com Escherichia coli (E. coli) emergindo como um hospedeiro importante para a produção de fragmentos de anticorpos.

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Métodos de produção de mAbs em E. coli

E. coli oferece rápido crescimento, baixo custo, facilidade de operação e flexibilidade na expressão dentro do citoplasma, periplasma ou meio de cultura. Em E. coli, a produção de anticorpos é principalmente categorizada em produção periplásmica, citoplasmática e citoplasmática semi-oxidada, bem como sistemas de síntese de proteína livre de células (CFPS). A produção periplásmica atingiu altos rendimentos de imunoglobulina G funcional de comprimento total (FL-IgG) por meio de expressão otimizada e equilíbrio de secreção. A produção citoplasmática enfrenta desafios devido ao ambiente redutor, mas a FL-IgG funcional foi expressa com sucesso por cepas de engenharia para criar um ambiente oxidativo. O sistema CFPS atingiu produção eficiente de anticorpos ajustando regiões de iniciação de tradução e adicionando proteínas chaperonas.

Caracterização de anticorpos e controle de qualidade

O controle de qualidade de anticorpos inclui caracterizações bioquímicas, biofísicas e biológicas. A caracterização bioquímica analisa a estrutura, sequência e glicosilação do anticorpo, entre outros. A caracterização biofísica avalia homogeneidade, solubilidade e estabilidade. A caracterização biológica valida a bioatividade do anticorpo, incluindo ADCC e CDC, entre outros. Embora os anticorpos desglicosilados produzidos em E. coli não tenham certas funções efetoras de Fc, estudos mostraram que sua estabilidade é semelhante à dos anticorpos glicosilados e eles exibem eficácia terapêutica semelhante sob condições testadas.

Para restaurar ou aumentar os efeitos imunológicos de anticorpos desglicosilados, os domínios Fc podem ser projetados. Por exemplo, mutantes que se ligam a FcɣRI podem ser rastreados para aumentar a função efetora ADCC. Esses anticorpos projetados demonstram efeitos biológicos significativos e potencial terapêutico tanto in vitro quanto in vivo.

Conclusão

Em resumo, a produção de anticorpos desglicosilados em E. coli fez um progresso importante no campo da produção de anticorpos, reduzindo custos e melhorando a qualidade. Embora não tenham certas funções efetoras Fc, por meio de design de engenharia, eles exibem funções efetoras aprimoradas e potencial terapêutico. É antecipado que mais anticorpos desglicosilados produzidos em E. coli entrarão em estudos clínicos no futuro.

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