Amélioration de l'affinité d'anticorps utilisant CRISPR

Des prises de sang humaines peuvent être employées pour produire des anticorps contre un antigène d'intérêt. Puisque le sang contient antigène-présenter des cellules immunitaires, l'identification d'anticorps exige seulement d'une analyse obligatoire de recenser les cellules présent les anticorps adaptés.

Cependant, ceci sélecte pour les anticorps « tôt », qui dans l'organisme subiraient la maturation par les ronds multiples de la mutation et du choix, menant aux anticorps qui sont plus efficaces antigène-en grippant. Le travail à côté des chercheurs français propose qu'un système de CRISPR puisse être employé pour piloter un procédé de maturation équivalent in vitro.

Cette recherche était publiée en biotechnologie du tourillon BMC.

Cellule étrangère environnante dCrédit d'image : Design_Cells/Shutterstock.com

Maturation d'anticorps in vivo

Les anticorps retiennent la promesse grande car thérapeutique des agents, et en fait, ils sont déjà en service pour la demande de règlement d'un grand choix de maladies. Comme caractéristique grande, des anticorps pour des antigènes spécifiques peuvent être isolés dans les donneurs humains. Par exemple, le système immunitaire d'une personne qui a été précédemment exposée à un antigène (par exemple d'un viral ou d'une infection bactérienne, ou d'une vaccination) essayera de recenser un anticorps efficace qui neutralise l'antigène.

Une fois qu'un anticorps adapté est trouvé, il subit les cycles de maturation par lesquels la séquence d'anticorps sera optimisée pour augmenter son efficacité dans le grippement d'antigène. Les anticorps donnants droit peuvent être expérimental recensés des prises de sang par des analyses obligatoires d'antigène, et si couronné de succès l'anticorps peut être produit biotechnologiquement par des techniques déterminées.

Pour éviter qu'un sujet humain doit être exposé à un antigène, l'anticorps-identification peut également être effectuée dans les cultures cellulaires. En particulier, l'antigène-présentation des cellules immunitaires (cellules de B) peut être isolée dans les prises de sang humaines, et leur antigène-spécificité peut être évaluée in vitro, par exemple en marquant des antigènes avec les teintures fluorescentes et en recensant quelles cellules deviennent fluorescentes.

Dans ce cas, les cycles de maturation d'antigène devront être effectués in vitro aussi. La recherche précédente s'est fondée sur la construction de grandes bibliothèques de mutant d'anticorps avec les mutations faites au hasard, qui cependant examen critique considérable requis pour recenser les mutants d'anticorps qui avaient maintenu l'antigène-spécificité mais s'étaient améliorés la force d'antigène-gripper.

Étudiez dans ce cas, les chercheurs français aboutis par professeurs Richard Breathnach et Xavier Saulquin (Nantes) a expliqué qu'une approche basée par CRISPR-X peut être employée in vitro pour induire des mutations aux sites spécifiques d'un gène d'anticorps, améliorant sa force antigène-grippante sans compromettre sur la spécificité d'antigène.

hublots controlés par CRISPR de mutation

Les scientifiques avaient l'habitude des dons du sang humains de forme de cellules immunitaires pour développer un anticorps contre un antigène d'exemple. Pour d'autres études, ils ont sélecté un anticorps qui n'était pas terminé intense en grippant l'antigène. Après isolement du l'anticorps-gène, ils avaient l'habitude des approches génétiques au transfect une lignée cellulaire humaine pour produire l'anticorps.

Des mutations ont été introduites dans le gène d'anticorps à l'aide de CRISPR-X. Le système conventionnel de retouche de gène de CRISPR comporte l'ARN d'un guide (gRNA) pour l'identification d'une séquence d'ADN d'objectif, et une enzyme Cas9 associée qui fend l'ADN au site identifié par le gRNA.

Avec CRISP-X, cependant, on emploie une variante Cas9 « morte » qui grippe seulement au gRNA a identifié le site, et recrute les enzymes complémentaires qui sont capables d'introduire des mutations d'ADN dans l'entourage de l'accepteur. Utilisant cette technique, les chercheurs ont produit des variantes d'anticorps qui ont été seulement subies une mutation dans certaines régions de gène, pourtant de permettre la variabilité considérable pour la retouche de gène.

In vitro augmentations de « maturation » grippant la force

Avec seulement deux cycles de mutation et de choix, les scientifiques pouvaient au maturate leur anticorps originel dans une version avec une force antigène-grippante plus intense de 80 fois. Puisqu'ils avaient suivi la procédure dans les cultures cellulaires in vitro, ces cycles de deux mutations ont seulement eu besoin de six semaines de temps.

Peut-être l'opportunité la plus grande de cette méthode de rétablissement d'anticorps se situe dans le fait que la séquence originelle d'anticorps est sortie du système immunitaire d'un donneur humain, alors que la maturation faisait non requis l'organisme humain.

Pour beaucoup de développements d'anticorps, des antigènes sont injectés dans des animaux (par exemple souris) pour utiliser leur système immunitaire pour l'identification d'anticorps. Le risque est que quand injecté dans des êtres humains, l'anticorps animal-dérivé ressemblera à un antigène étranger et sera attaqué par le système immunitaire humain. La commencement des cellules immunitaires humaines et maturating les anticorps in vitro peuvent pour cette raison améliorer la sécurité des anticorps pour l'usage thérapeutique.

Conflits d'intérêts

Les auteurs d'étude déclarent en leur publication que l'échantillonnage du sang des sujets humains avait été reconnu par le Comité d'Éthique local CPP Ouest grand IV (numéro de référence : MESR DC-2017-2987).

Source

Devilder MC et autres, ex vivo évolution des anticorps humains par CRISPR-X : d'un répertoire naïf de cellules de B à l'affinité a mûri des anticorps. Biotechnologie 2019, 19, article numéro 14 de BMC ; DOI : 10.1186/s12896-019-0504-z.

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Last Updated: Oct 16, 2019

Christian Zerfaß, Ph.D.

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Christian Zerfaß, Ph.D.

Christian is an enthusiastic life scientist who wants to understand the world around us. He was awarded a Ph.D. in Protein Biochemistry from Johannes Gutenberg University in Mainz, Germany, in 2015, after which he moved to Warwick University in the UK to become a post-doctoral researcher in Synthetic Biology.

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