Uma única plataforma para arranjar em seqüência todas as proteínas do anticorpo monoclonal

insights from industryMingjie XieCEORapid Novor

Uma entrevista com Mingjie Xie, CEO de Novor rápido, conduzido por James Ives

Os anticorpos monoclonais são usados durante todo a pesquisa da ciência da vida, dão por favor uma vista geral de porque arranjar em seqüência de proteínas do anticorpo é importante?

As seqüências preliminares de proteínas do anticorpo são um dos fragmentos de informação que importantes os pesquisadores precisam de saber em uma fase inicial da descoberta da droga do anticorpo, processo da investigação e desenvolvimento.

Crédito Design_Cells| Shutterstock

Com a informação da seqüência, uma pode refazer ao exacto o mesmo anticorpo recombinantly, ou execute a engenharia adicional tal como o interruptor do isotipo, o interruptor do subtipo, o interruptor da espécie e reformatting.

Como grandes são as diferenças entre espécies da proteína do anticorpo, subtipos e formatos diferentes? Que os desafios são tidos uma solução unificada?

As proteínas do anticorpo são ofícios bonitos da mãe Natureza. Cada clone do anticorpo é original, e conseqüentemente todos têm suas próprias seqüências originais.

As diferenças entre seqüências da proteína do anticorpo das espécies da diferença, mesmo naquelas regiões conservadas da estrutura, podiam ser bastante significativas. Arranje em seqüência os motivos que apresentam freqüentemente em uma espécie, não pode ser encontrado em uma outra espécie.

Esta diferença terá um efeito da cascata em experiências em massa das especs. Por exemplo, um protocolo da experiência que trabalhe bem para anticorpos do rato não pode trabalhar também para anticorpos do hamster; ou um protocolo pode trabalhar para um subtipo mas não o outro, como algumas enzimas não pode trabalhar como eficazmente.

Este é um dos desafios que principais nós temos que superar para projectar uma solução unificada.

Que técnicas foram propor endereçar a proteína do anticorpo que arranja em seqüência o problema?

Ao longo dos anos, diversos papéis foram publicados para endereçar a proteína do anticorpo que arranja em seqüência o problema. Da aproximação arranjar em seqüência e de conjunto do manual publicou 25 anos há, à base de dados da homologia ajudada arranjando em seqüência os algoritmos que podem conseguir sobre a precisão de 90%, ao software arranjando em seqüência completo automatizado auto-reivindicado liberado nos últimos anos. Mas nenhuns deles foram adotados extensamente no mundo real.

Que desafios estas metodologias enfrentaram?

Há muitos desafios que enfrentam cientistas ao arranjar em seqüência proteínas do anticorpo, esperadas e inesperadas.

Um dos desafios previstos aqui é o problema overfitting dado o conjunto de dados pequeno e limitado do treinamento disponível publicamente. Todos os trabalhos publicados na literatura treinaram seus algoritmos com somente algumas proteínas. Este os overfits o algoritmo naquelas poucas proteínas, mas o algoritmo não trabalham bem em proteínas novas. Isto é muito provável a razão principal pela qual um algoritmo trabalha bem na publicação original mas em trabalhos terrìvel em estudos do terceiro.

Alguns outros desafios previstos incluem, por exemplo, a heterogeneidade, que aumenta a complexidade da amostra. As experiências podem ser suboptimal, especialmente quando os protocolos “são pedidos” das experiências gerais do proteomics. Alguns peptides apenas não voam bem e conseqüentemente não gerando nenhuns sinais.

Na realidade, há igualmente muitos desafios que inesperados nós aprendemos a maneira dura.

Há “contaminadores”. BSA é uma terra comum que estabiliza/agente de obstrução. Quando adicionado à amostra do anticorpo, transforma-se um tema importante para arranjar em seqüência se não removido. Por exemplo, 1% BSA significa geralmente que a quantidade de BSA é 10 vezes mais altamente do que a proteína do anticorpo do alvo. A maioria do tempo da espectrometria em massa será passada nas proteínas de BSA em vez do anticorpo do interesse.

Pode haver correntes múltiplas. Em aproximadamente 15% dos anticorpos que monoclonais nós arranjamos em seqüência, nós observou a presença de correntes claras adicionais. A separação das correntes múltiplas não é sempre possível e não aumentou assim a complexidade da análise arranjando em seqüência.

O anticorpo “monoclonal” pode igualmente ser enterrado em um fundo de anticorpos polyclonal. Um exemplo é ao arranjar em seqüência o anticorpo monoclonal dos líquidos das ascites. As ascites contêm frequentemente anticorpos polyclonal do animal do anfitrião.

Um outro exemplo é o uso do media não-soro-livre durante a cultura celular, especialmente quando o soro fetal barato da vitela ou o soro recém-nascido da vitela são usados. O supernatant conterá todas as proteínas de soro bovino que incluem anticorpos polyclonal bovinos.

Aqueles anticorpos polyclonal do fundo, em ambos os exemplos, interferirão extremamente com os sinais gerados do anticorpo do alvo, especialmente nas regiões dos CDR, e fazem assim o trabalho arranjando em seqüência muito difícil se em toda possível.

Dê por favor uma vista geral do conceito e os trabalhos de REmAb™ que arranjam em seqüência a tecnologia de Novor rápido.

Ao criar nosso REmAb™ que arranja em seqüência tecnologias, nós somos muito claros em nosso objetivo. Nós não estamos tentando demonstrar a capacidade à proteína do anticorpo da seqüência uma, ou um tipo específico de proteínas do anticorpo. Nosso objetivo é criar uma proteína robusta e rotineira do anticorpo monoclonal que arranja em seqüência a solução. A chave aqui é robusta e rotineira. Nós queremos criar uma plataforma da tecnologia que possa arranjar em seqüência todas as proteínas dadas do anticorpo, de quaisquer espécie, isotipos e em todos os formatos.

Com este objetivo na mente, nós “pedimos” a metodologia ágil de uso geral durante a programação de software, onde as incertezas e as mudanças são a norma. Nós reconhecemos a importância dos componentes da experiência e da informática no processo arranjando em seqüência.

Eis porque nós somos a primeira equipe que centra-se sobre a revelação da proteína do anticorpo que arranja em seqüência tecnologias que construiu o laboratório da espectrometria em massa da em-casa e o software arranjando em seqüência proprietário junto. De facto, esta experiência combinada tinha permitido que nós ràpida iterassem e melhorassem as tecnologias para manter a posição do líder mundial neste campo.

O conceito geral e o procedimento para nosso arranjar em seqüência da proteína do anticorpo de REmAb™ contêm quatro etapas principais.

  1. Digira Enzymatically a proteína do anticorpo em uns peptides mais curtos.
  2. Gere dados dos espectros da precisão da massa alta com um espectrómetro em massa da fusão Thermo de Orbitrap.
  3. Arranje em seqüência cada peptide mais curto usando o peptide de Novor de novo que arranja em seqüência o motor.
  4. Monte as seqüências do peptide de volta à seqüência longa da proteína, e determine exactamente o Isoleucine e a leucina usando nosso método de WILD™.

Como o REmAb que arranja em seqüência a tecnologia supera os desafios?

A resposta curto é com de aprendizagem de máquina sofisticada.

Um dos factores chaves no uso bem sucedido da aprendizagem de máquina é a qualidade e a quantidade de dados.

Um conceito comum na informática e na matemática é “lixo dentro, lixo para fora (ou GIGO)”. qual significa que a qualidade da saída está determinada pela qualidade da entrada. Com nosso laboratório da espectrometria em massa da em-casa, nós podíamos iterar e melhorar experiências e gerar rapidamente os dados de alta qualidade para todas as situações.

Ao longo dos últimos anos, nós arranjamos em seqüência com sucesso sobre 400 proteínas do anticorpo, incluindo toda a espécie, formatos e amostras comuns com várias qualidades. Esta é não somente uma grande realização para nossa equipe, mas igualmente forneceu grandes recursos para avançar as tecnologias. Nós construímos eficazmente o conjunto de dados o maior e crescente do mundo da espectrometria em massa para arranjar em seqüência proteínas do anticorpo. Com este grande conjunto de dados, nós evitamos o problema overfitting.

O REmAb que arranja em seqüência a tecnologia tem edições com overfitting aos dados experimentais?

Não A aprendizagem de análise e de máquina de dados da espectrometria em massa é uma de nossas competências de núcleo. Nós tínhamos investido pesadamente muito em uma fase inicial em construir o grande conjunto de dados para evitar overfitting. Nós igualmente construímos o sistema interno para treinar periòdicamente os algoritmos com dados novos, assim para melhorar ao longo do tempo nossa plataforma arranjando em seqüência e para adaptar-se aos desafios novos.

Que vantagens Novor rápido tem sobre outros prestadores de serviços arranjando em seqüência?

Há três vantagens chaves de nossa proteína do anticorpo de REmAb™ que arranja em seqüência serviços:

  1. precisão alta,
  2. produção alta,
  3. nossa capacidade para tratar as amostras difíceis.

No aspecto da precisão alta, com nosso método de WILD™, o primeiro serviço comercial para distinguir exactamente o Isoleucine e a leucina usando a espectrometria em massa, nós podemos agora estar certos no cada ácidos aminados na proteína do anticorpo.  Nós nunca estabelecemo-nos para qualquer coisa menos de 100%. Mesmo a precisão de 99% não é boa bastante. Significa que uma taxa de erro de 1% e assim em ácidos aminados da média dois será errada nas regiões de VH e de VL.

Nós temos a produção a mais alta na proteína do anticorpo que arranja em seqüência no mundo. Todas as etapas principais nos trabalhos arranjando em seqüência foram automatizadas. Nós construímos sistemas de software internos de modo que nossos cientistas pudessem rever e cura que arranja em seqüência resultados em uma forma exacta e oportuna. Mesmo para o grande grupo de amostras, por exemplo 30 proteínas do mAb, nós podemos entregar todos os relatórios arranjando em seqüência nas semanas em vez dos meses. Está aqui o tipo da produção que nós prometemos a nossos clientes.

Nós temos a capacidade para tratar as amostras da difícil-à-seqüência, particularmente, amostras com correntes múltiplas ou fundo polyclonal do anticorpo. Contanto que as proteínas do anticorpo do alvo são dominantes na amostra (>80% de uma quantidade da proteína total), nós podemos derivar exactamente as seqüências completas. Nós abaixamos recentemente a quantidade de amostra exigida para o trabalho arranjando em seqüência de 200ug a 100ug. E nosso registro está derivando as seqüências completas da corrente pesada e clara somente de 12ug da amostra da proteína do mAb.

Dado as edições com outras soluções arranjando em seqüência, como você sabe que o REmAb que arranja em seqüência resultados está correcto?

Bem, há o teste cego final executado por nossos clientes em laboratórios independentes.

Nós derivamos as seqüências da amostra original da proteína do anticorpo. Uma vez que os clientes receberam as seqüências, executarão as confirmações ou as validações a jusante que cabem suas finalidades da pesquisa. Muito frequentemente, em uma das etapas, os clientes farão os anticorpos de recombinação com as seqüências que nós fornecemos e testamos o emperramento. O anticorpo de recombinação liga exactamente como o anticorpo original.

Que o futuro guardara para arranjar em seqüência da proteína do anticorpo monoclonal e a técnica de REmAb?

Nossa proteína do anticorpo de REmAb que arranja em seqüência tecnologias tem avançado ràpida no passado alguns anos, em termos da produção arranjando em seqüência e da complexidade das amostras que nós podemos segurar. Ao mesmo tempo, o custo tinha deixado cair consideravelmente. Esta tendência continuará no futuro. O que este significa aos pesquisadores é que a tecnologia se tornará cada vez mais acessível.

Como nós que melhoramos continuamente nossa capacidade para arranjar em seqüência proteínas do anticorpo monoclonal, nós vimos a aplicação e a procura largas de arranjar em seqüência anticorpos polyclonal directamente do sangue. Aquele é exactamente o que nós nos temos tornado internamente no ano passado a fim fazer isto a uma realidade.

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Nosso Web site, https://www.rapidnovor.com/antibody/, é um grande recurso para relativo à informação a arranjar em seqüência da proteína do anticorpo.

Sobre Mingjie Xie

O Sr. Mingjie Xie, CAM, MBA, é o co-fundador e o CEO de Novor rápido Inc. É um cientista de computador treinando, recebido seu grau do CAM da universidade ocidental no campo da bioinformática. Recebeu seu grau do MBA da escola de Richard Ivey do negócio para levar a cabo seus interesses no negócio. Antes de co-fundar Novor rápido Inc, Mingjie é ARRULHAR de uma empresa de software da bioinformática.

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