3.2. Terapeutiliste antikehade disain ja tootmine

Antikeha efektorfunktsioonide disain

Terapeutiliste antikehade arendamisel on lisaks antigeeniga seondumise omaduste (spetsiifilisus, afiinsus) disainile oluline ka antikeha Fc-regiooni modifitseerimine antikeha ravitoime ja ohutuse parandamiseks.

Fc-regiooni modifikatsioonide eesmärgiks on:

• antikeha efektorfunktsioonide (ADCC, CDC, fagotsütoos) suurendamine või vähendamine;
• antikeha stabiilsuse ja poolväärtusaja suurendamine;

Antikeha efektorfunktsioonide mõjutamiseks modifitseeritakse Fc-retseptoritega seonduvaid alasid vastavalt soovitud toimele. Peamisteks modifikatsioonideks on muutused Fc-regiooni glükosüülimises ning aminohapete asendusmutatsioonid. Enamuse kasvajavastaste antikehade puhul soovitakse tõhustada immuunmehhanisme kasvajarakkude hävitamiseks. Näiteks fukoosijääkide eemaldamine Fc-regiooni glükaanide koosseisust tõstab antikehast sõltuvat tsütotoksilisust (ADCC), mitmed aminohapete asendused suurendavad Fc-regiooni seondumist FcγRIIIA retseptoriga, mis on oluline ADDC aktivatsioonis.

Antikeha Fc-regiooni vahendatud efektorfunktsioonide vähendamine võib-olla oluline ülemäärase immuunrakkude aktivatsiooni ja kahjulike kõrvaltoimete vältimiseks. Lisaks antikeha fragmentidele (Fab), kus Fc-regioon puudub, on võimaluseks IgG₂ või IgG₄ alaklassi antikehade kasutamine, mis seonduvad nõrgalt Fc retseptorite ja komplemendiga. Glükaanide eemaldamisega või teatud aminohapete asendusmutatsioonidega  saab vähendada IgG₁ isotüüpi antikehade efektorfunktsioone.

IgG antikehade seondumine FcRn retseptoriga veresoonte endoteelirakkudel võimaldab nende pikaaegset püsimist organismis. On leitud aminohapete asendusi FcRn seonduvas alas, mis suurendavad IgG poolväärtusaega veelgi ja tõstavad terapeutiliste antikehade efektiivsust. Optimeeritud efektorfunktsioonidega antikehi nimetatakse ka bioparemateks (biobetters, biosuperiors) terapeutilisteks antikehadeks.

Antikehade tootmisest

Terapeutiliste antikehade tootmisprotsess on mitmeetapiline, koosnedes rekombinantsete antikehade ekspressioonist suuremahulistes bioreaktorites ja sellele järgnevast antikehade puhastamisest. Antikehi toodetakse peamiselt eukarüootsetes rakuliinides, võimaldades antikehale omaseid translatsioonijärgseid modifikatsioone (glükosüülimine). Antikeha fragmente on võimalik toota ka bakterkultuuris.

Kõige levinumaks rakuliiniks terapeutiliste antikehade tootmisel on hiina hamstri munasarjarakud (CHO – Chinese Hamster Ovary), mida saab kasvatada ka suspensioonikultuuris. Vähemal määral on antikehade ekspressiooniks kasutatud hiire lümfoidseid rakuliine.  Antikehade ekspressioonikultuure kasvatatakse suuremahulistes bioreaktorites (5000 –25 000 liitrit), võimaldades toota isegi üle 100 kg monokloonset antikeha ühe tsükli jooksul. Antikehad puhastatakse esmalt valk A afiinsuskromatograafia abil, millele järgneb 1–2 täiendavat kromatograafia etappi ning filtreerimised. Puhastatud antikehi säilitatakse lüofiliseerituna või lahuses.