Anticorpi monoclonali e sistemi monouso nel bioprocesso

Cosa sono gli anticorpi monoclonali?

Gli anticorpi monoclonali (mAbs) sono un tipo di proteina utilizzata nel trattamento di diverse malattie. Sono prodotti da cellule immunitarie identiche che sono tutti cloni di un'unica cellula madre, da cui il nome "monoclonale".

I mAb funzionano attaccandosi a particolari bersagli noti come antigeni (spesso recettori distinti presenti sulla superficie cellulare), con affinità e specificità molto elevate, in modo simile a come funzionano gli anticorpi del sistema immunitario.
 

Questo legame può portare a una serie di effetti, a seconda del bersaglio e del mAb in questione. Ad esempio, può portare all'eliminazione del tumore attraverso l'inibizione di funzioni essenziali delle cellule maligne, come la dimerizzazione o i processi di propagazione della cascata di segnali. Inoltre, i mAb possono anche legarsi a enzimi bersaglio per favorirne l'eliminazione o addirittura essere utilizzati per veicolare molecole terapeutiche direttamente sulle cellule tumorali se coniugati con farmaci.

I mAb sono prodotti con la tecnologia dell'ibridoma, un metodo in cui i linfociti B, un tipo di sangue bianco che produce anticorpi, vengono prelevati (di solito da topi o altri mammiferi) e fusi con cellule tumorali immortali chiamate mieloma, portando alla creazione di cellule ibride denominate ibridomi. Questi ibridomi possono essere coltivati in modo simile alle normali linee cellulari, con il risultato di sviluppare linee cellulari geneticamente identiche con la capacità di produrre un singolo anticorpo specifico.

Vantaggi degli anticorpi monoclonali

Il principale vantaggio dei mAb è la loro elevata specificità, selettività e affinità. Ciò consente loro di discriminare particolari recettori e di colpire solo le cellule maligne (nei casi di cancro) o i batteri infettivi. Di conseguenza, le cellule sane e i batteri benefici rimangono inalterati, con conseguente riduzione della tossicità del trattamento e degli effetti collaterali, aumentando la sicurezza della terapia e il benessere generale del paziente.

Un'altra ragione del successo delle terapie basate sui mAb è che possono essere ingegnerizzati per modulare le loro proprietà. Come tutti gli anticorpi, i mAb sono costituiti da tre segmenti: due regioni identiche che legano l'antigene, note come Fabs, e un'unica regione altamente conservata, chiamata frammento cristallizzabile (Fc), che influenza la risposta immunitaria delle molecole. Nel frattempo, le modifiche alla regione Fc consentono di regolare con precisione l'attività della molecola, favorendo la creazione di approcci immunoterapeutici innovativi.

Ingegnerizzando le regioni Fabs, è possibile migliorare l'affinità e la stabilità e persino consentire il legame con diversi bersagli terapeutici. Nel frattempo, gli aggiustamenti della regione Fc consentono di regolare con precisione l'attività della molecola, favorendo la creazione di approcci immunoterapeutici innovativi.

Infine, i mAb sono diventati una valida terapia per il trattamento di infezioni e malattie virali, legandosi agli antigeni virali e neutralizzandoli o stimolando il sistema immunitario del paziente per la loro eliminazione.

Produzione e applicazioni del bioprocesso degli aAbs

Oggi i mAb sono una delle classi di bioterapeutici in più rapida crescita e dominano il settore da quasi 30 anni.

Utilizzando cellule ospiti geneticamente modificate, come le cellule di ovaio di criceto cinese (CHO), i mAb possono essere prodotti in grandi quantità in bioreattori, consentendo una produzione efficiente ed economica di farmaci salvavita per il trattamento di varie malattie, tra cui il cancro, le infiammazioni e i disturbi autoimmuni.

Oltre che come molecole terapeutiche, i mAb possono essere prodotti anche come reagenti e strumenti per la purificazione e l'analisi di altre proteine. Possono isolare proteine specifiche da miscele complesse, come il sangue o i lisati cellulari, legandosi alla proteina bersaglio e poi estraendola con tecniche come la purificazione con microsfere magnetiche o la citometria a flusso. Allo stesso modo, sono strumenti molto preziosi per la diagnosi, l'individuazione e la prevenzione di un'ampia gamma di malattie.

Vantaggi dell'uso dei sistemi monouso (SUS) nel bioprocesso

I componenti di alta qualità di Venair per un'implementazione senza problemi

Negli ultimi anni, l'uso dei sistemi monouso (SUS) è diventato sempre più diffuso nel settore dei bioprocessi, soprattutto grazie alla facilità d'uso, all'economicità, alla riduzione delle fasi di pulizia e convalida e alla riduzione del rischio di contaminazione dei processi.

La flessibilità del SUS consente inoltre di scalare o ridurre facilmente i processi. I tubi in silicone, le sacche in polietilene e altri componenti monouso sono importanti per l'implementazione di sistemi monouso nella produzione di mAb e in altre applicazioni di bioprocesso.

Venair offre una varietà di tubi in silicone, sacchetti in polietilene e altri componenti monouso che sono adatti all'uso nell'industria del bioprocesso e possono aiutare le aziende a implementare i sistemi monouso nei loro processi di produzione.

Conclusioni

In generale, i mAb sono un potente strumento nella lotta contro le malattie e vengono sempre più utilizzati nell'industria del bioprocesso per la produzione di proteine terapeutiche e come reagenti nella purificazione e nell'analisi. Con l'avvento dei sistemi monouso e i progressi dell'ingegneria, la produzione di mAb è diventata più efficiente ed economica, rendendo questi farmaci salvavita più ampiamente disponibili per i pazienti che ne hanno bisogno.