Ene / Feb 2013 . vol. 10 / núm. 6
Un nuevo proceso para el desarrollo de anticuerpos monoclonales completamente humanos
Los autores describen un proceso para generar anticuerpos completamente humanos, de alta afinidad en cultivos. Esplenocitos especialmente seleccionados son incubados con citocinas y bajos niveles de antígeno, dando células B de clase cambiada, y afinidad madurada. Los anticuerpos específicos, completamente humanos producidos por estas células pueden entonces clonarse y expresarse para su caracterización posterior.
Nota de Aplicación
Brian Schram, Matt Howard, Marjorie Curet, Voula Kodoyianni y Rachel Kravitz
Los autores describen un proceso para generar anticuerpos completamente humanos, de alta afinidad en cultivos. Esplenocitos especialmente seleccionados son incubados con citocinas y bajos niveles de antígeno, dando células B de clase cambiada, y afinidad madurada. Los anticuerpos específicos, completamente humanos producidos por estas células pueden entonces clonarse y expresarse para su caracterización posterior.
Los anticuerpos monoclonales (mAbs) son una clase que crece rápidamente de terapéuticos humanos que representan aproximadamente el 25% de los fármacos en desarrollo (1). Para el 2014, se pronostica que habrá en el mercado 34 mAbs terapéuticos para el tratamiento del cáncer, enfermedades autoinmunes y enfermedades infecciosas (1). El mercado comercial para los mAbs terapéuticos creció a $32,000 mdd en 2008, y se espera que alcance $58,000 mdd para el 2014 (1).
Desde su descubrimiento en 1975, los mAbs han sido descritos como “balas mágicas” con el potencial de buscar y unirse a blancos con alta afinidad y especificidad (2). El potencial del uso de mAbs para tratar enfermedades humanas fue inmediatamente aparente. Los primeros esfuerzos de tratamiento utilizando sistemas de roedores para desarrollar los mAbs para usar en humanos demostraron ser inefectivos debido a las fuertes respuestas inmunes que generaban en los humanos, limitando su vida media en el cuerpo y causando potencialmente anafilaxis (3-5). Las estrategias para superar este obstáculo han incluido la humanización de mAbs derivados de roedores y el desarrollo de mAbs completamente humanos (hu-mAbs).
Actualmente, hay 27 mAbs terapéuticos en el mercado y los mAbs representan más del 25% de los fármacos en los proyectos de la FDA y aproximadamente 50% de todos los lanzamientos de nuevos fármacos (6, 7). A pesar de la significativa promesa como agentes terapéuticos, muchos desafíos bloquean potencialmente la implementación clínica exitosa de los mAbs, incluyendo las bajas afinidades de los mAbs por sus objetivos, reacciones alérgicas a los mAbs, y altas tasas de depuración. Para abordar estos desafíos, existe la necesidad de desarrollar nuevos mAbs terapéuticos que sean completamente humanos. Los hu-mAbs avanzan a través de los estudios clínicos rápidamente debido a su alta especificidad y toxicidad típicamente pronosticable (1). Los anticuerpos de murino utilizados previamente (p.ej., el Orthoclone OHT3 de Johnson & Johnson) tuvieron que ser retirados del mercado debido a problemas de inmunogenicidad, vida media corta y efectos colaterales. Los mAbs humanizados, como el Herceptin de Genetech/Roche y los hu-mAbs como el Humira de Abbott, son claramente los terapéuticos de anticuerpos más deseables.
Métodos para el desarrollo de anticuerpos completamente humanos
Existen varias tecnologías para el desarrollo de hu-mAbs, incluyendo:
- Injerto de la región que determina la complementariedad (CDR): Este método implica la preparación de una biblioteca de cADN, la amplificación de los CDRs de inmunoglobulina (Ig) de una línea celular de hibridoma de ratón, y la construcción de estas secuencias dentro del marco variable de cadenas ligeras y pesadas de humano (8-10).
- Uso de ratones transgénicos con genes de Ig humana: Este método utiliza técnicas de fusión tradicionales de hibridoma o técnicas moleculares para producir hu-mAbs (2). Los ratones transgénicos han perdido la producción endógena de Ig de murino y en su lugar expresan ADN que codifica genes Ig humanos (11-17). Un ratón transgénico inmunizado es inducido a desarrollar respuesta inmune humana específica para el antígeno. Sus células B son después aisladas y fusionadas con una línea celular de mieloma para producir un hibridoma de ratón que secreta hu-mAb.
- Despliegue de tecnologías como fagos, levaduras y ribosoma: Estos métodos se apoyan en la selección de las características de unión deseadas de un anticuerpo particular o andamio de proteína expresado sobre la superficie de un bacteriófago u otro formato (p.ej., células de levadura o células de mamífero) y el recobro de los genes codificados (10).
Las tecnologías actuales para el desarrollo de hu-mAb son subóptimas en que los terapéuticos que se derivan de estos esquemas son ya sea no completamente humanos, lo que resulta en una respuesta inmune humana anti-ratón incrementada, o requieren varias rondas de maduración para lograr una alta afinidad. El alto costo de desarrollar hu-mAbs completamente, utilizando estas tecnologías disponibles, evita que muchos investigadores de terapéuticos las empleen en el análisis pre-clínico contra nuevos objetivos.
Una estrategia de reactivación ha sido desarrollada por Neoclone Biotechnology para generar mAbs completamente humanos (ver Figura 1). La tecnología emplea el cultivo in vitro de esplenocitos inmunizados, especialmente seleccionados, con citocinas y bajos niveles de antígeno (Ag). Este proceso de reactivación produce células B cambiadas de clase, de afinidad madurada. NeoClone ya ha desarrollado y comercializado una tecnología de mAb de murino que emplea reactivación in vitro para el mercado de mAb de ratón a la medida y actualmente está probando una nueva tecnología de desarrollo de nuevo hu-mAb utilizando Ags de cáncer terapéuticamente relevantes.
Esquema de NeoAb para anticuerpos terapéuticos
La plataforma de hu-mAb de Neoclone (la cual ha sido comercializada bajo el proceso NeoAb) ofrece ciertas ventajas:
- Los mAbs son completamiento humanos, habiendo sido desarrollados de células inmunes humanas.
- El esquema no requiere la inmunización de los pacientes o tener acceso a la sangre del convaleciente, por lo tanto, la plataforma es amigable para el desarrollo de mAb utilizando inmunización de novo contra cualquier objetivo terapéutico.