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科學家在實驗室培養的雞細胞中快速製備出可用作藥物的抗體


科技養生可在實驗室培養的雞細胞中快速製備出可用作藥物的抗體。研究人員把他們的技術稱為人類阿德利布系統,簡稱為自主多樣化的圖書館。這項技術利用雞免疫系統細胞天然的基因重組方法,自動建...

- 2020年11月06日02時15分
- 科學文摘 / 科技養生

科技養生

可在實驗室培養的雞細胞中快速製備出可用作藥物的抗體。研究人員把他們的技術稱為人類阿德利布系統,簡稱為自主多樣化的圖書館。這項技術利用雞免疫系統細胞天然的基因重組方法,自動建立大量或多個不同的抗體庫。

抗體通常像字母Y一樣,由免疫系統產生,以對抗感染和防止再次感染。Y形的小部分是高度可變的。抗體利用其獨特的形狀形成一個完美的分子擁抱與特定的抗原,分子表面的原因感染。為了有效地消除感染,抗體必須識別、附著和保持附著在抗原上。


「我們的adlib系統能夠比現有的方法更快地產生針對各種抗原的人類抗體,」東京大學的項目研究員、最近發表的這篇科學論文的第一作者HidetakaSeo說。

在標準技術中,個體抗體首先被識別出來,然後通過一個涉及細菌、動物細胞或有時從接種或感染動物的血液中分離抗體的緩慢、多步驟的過程產生,然後為了安全的人類使用而修改這些動物抗體。

第一個阿德利卜系統是由目前的研究小組的一些成員在2005年開發的,當時他們在東京以外的RIKEN研究所工作。最初的adlib系統利用雞免疫系統細胞產生雞抗體。在此後的幾年裡,其他研究人員在整個活雞體內產生了人類抗體。

「當時我們有了人類阿德利卜系統的想法,但這項技術很難開發,」最近這篇研究論文的合著者之一太田一郎(Kunihiro Osta)教授說。他領導著RIKEN最初的阿德利卜研究小組,目前是東京大學藝術與科學研究生院(Research School Of Arts And Sciences)的院長。

Seo說:「這是第一例人類基因重組序列,能夠提供實用的抗體庫,這些抗體庫是利用實驗室培養的禽類細胞開發出來的。」

為了開發人類的adlib系統,研究人員首先插入人類基因來取代雞免疫細胞的抗體基因和周圍的DNA單位,稱為假基因。然後這些細胞在盤子裡生長並繁殖數周,產生各種新組合的抗體基因。這種隨機產生抗體的質量導致許多無用的抗體,但它可能產生比人類或動物免疫系統在感染過程中自然產生的「為目的」的抗體更有效的抗體。


另外,研究人員用感興趣的抗原包裹微小的磁珠。最後,雞的細胞被爆裂,裡面的東西被洗過磁珠。任何附著在抗原包被磁珠上的抗體都被添加到抗體庫中.在磁珠上分離抗體後,可在大約10天內完成鑑定和檢查其特異性的整個過程。研究人員指出,這比傳統的抗體生成方法要快得多,後者可能需要幾個月的時間。

許多不同的抗體可能能夠結合抗原,但保持附著對於適當的免疫功能是必不可少的。人類的adlib系統包括第二個階段,以增強抗體的附著和附著在抗原上的能力,這一過程稱為結合親和力成熟。

雖然結合親和力的成熟在傳統方法中是費勁的,但人類的adlib系統提供了一種簡單而有效的方法。帶有所需抗體的雞細胞在實驗室中再進行短期培養,以使抗體基因進一步適度多樣化。可從第二個文庫中分離出與抗原有較強結合性的抗體。


研究人員已經成功地提高了100倍的結合親和力。

到目前為止,研究人員已經對人類的adlib技術進行了測試,以發現類似於目前用於治療某些類型癌症的抗體。

最近的研究論文的合著者和Chiome Bioscience公司的研究實驗室負責人Yukoh Nakazaki說:「將來,使用人類adlib系統可以產生用於治療以克服目前未滿足的醫療需求的抗體。」Chiome正在與東京大學合作改進這項技術。

adlib系統並不局限於產生抗體。

Seo說:「如果我們用任何其他感興趣的基因替換相關的雞基因和假基因,我們就可以生成其他蛋白質庫,用於農業、獸醫或醫療用途。」


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