Los anticuerpos monoclonales son poblaciones homogéneas de inmunoglobulinas que reconocen el mismo epítopo de un antígeno concreto. Tradicionalmente, los anticuerpos monoclonales se han obtenido mediante la tecnología de hibridomas. Este método consiste en la inmunización de los animales con el antígeno de interés, cuyos linfocitos producirán los anticuerpos deseados frente a la proteína diana. Estos linfocitos se fusionan con células de mieloma, obteniendo una línea celular inmortalizada conocida como hibridoma. Finalmente, estos hibridomas se subclonan para conseguir estabilizarlos.
Aunque la tecnología de hibridomas sigue siendo una de las principales técnicas para la generación de anticuerpos monoclonales, hay casos en los que este método presenta limitaciones como la dificultad de obtener anticuerpos monoclonales frente a sustancias tóxicas o antígenos altamente conservados.
En esta entrada analizamos 5 tipos de anticuerpos monoclonales recombinantes que complementan a la tecnología de hibridomas mediante el uso de tecnología de DNA recombinante.
Anticuerpos monoclonales recombinantes
A grandes rasgos, los anticuerpos monoclonales recombinantes se producen mediante clonación in vitro. Los genes para las cadenas pesadas y ligeras de un anticuerpo se insertan en un vector de expresión que se transfecta a la célula hospedadora para su expresión recombinante en cultivos celulares.
Esto confiere diversas ventajas frente a los anticuerpos monoclonales obtenidos mediante tecnología de hibridomas, como:
- Producción más rápida
- Escalabilidad en la producción
- Secuencias fácilmente modificables
- Mayor consistencia entre lotes
A continuación, repasamos los principales tipos de anticuerpos monoclonales recombinantes:
1.- Anticuerpos monoclonales recombinantes completos
Los anticuerpos monoclonales recombinantes se diferencian de los obtenidos mediante tecnología de hibridomas principalmente por estar basados en plásmidos en vez de provenir de genes de inmunoglobulina naturales. De esta manera, tanto las secuencias como los vectores se pueden optimizar para obtener mayores niveles de especificidad, sensibilidad o estabilidad, o para incrementar el nivel de expresión de un anticuerpo.
2.- Fragmentos variables monocatenarios (ScFv)
Los ScFv son proteínas de fusión formadas por las regiones variables de las cadenas pesada y ligera fusionadas en una estructura de aproximadamente 27 kDa para formar una única proteína capaz de reconocer el antígeno diana. Los ScFv cuentan con una desventaja y es que generalmente presentan una menor afinidad por la proteína diana en comparación con los anticuerpos completos.
3.- Nanobodies
Los nanobodies son anticuerpos monoclonales recombinantes derivados de camélidos como la llama, la alpaca, o el camello. Concretamente, son el fragmento de cadena pesada variable de los anticuerpos de camélidos de cadena pesada.
Se obtienen aislando el ARN de las células mononucleares sanguíneas tras la inmunización de los animales con el antígeno de interés con el que se construye una biblioteca de fagos. Tras seleccionar los fragmentos de anticuerpos que presentan la mayor afinidad, se secuencian y expresan de forma recombinante.
Cabe destacar que los nanobodies tienen la gran ventaja de ser significativamente más pequeños que el resto de anticuerpos (15 kDa vs 150 kDa de los anticuerpos completos), lo que les permite reconocer epítopos a los que los anticuerpos completos no podrían acceder debido a impedimentos estéricos.
4.- Fragmentos Fab
Los fragmentos Fab consisten en la cadena ligera y la parte de la cadena pesada que se conecta a ella a través de un enlace disulfuro. Estos fragmentos se pueden conseguir mediante producción recombinante, aunque también se pueden obtener por proteólisis a partir de un anticuerpo monoclonal completo.
5.- Anticuerpos biespecíficos
Los anticuerpos biespecíficos combinan dos especificidades de unión a antígenos diferentes dentro de una misma molécula. Todos ellos están diseñados para reconocer dos epítopos diferentes en el mismo o en diferentes antígenos, pero estructuralmente pueden tener distintos formatos, por ejemplo, anticuerpos pequeños de una sola cadena, estructuras similares a una IgG o moléculas de mayor tamaño fusionadas a partir de diferentes sitios de unión a antígenos.
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