抗體藥物的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用:AI加速創(chuàng)新之路
抗體藥由于其更強(qiáng)的靶向性、安全性和長(zhǎng)效性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在腫瘤、自免和病毒感染等疾病領(lǐng)域的治療中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。據(jù)分析機(jī)構(gòu) Global Market Insights 報(bào)道,全球抗體藥物市場(chǎng)在 2021 年已突破 1861 億美元,并將在未來(lái)幾年維持高增長(zhǎng)率,預(yù)計(jì)在2028年達(dá)到 4456 億美元。
抗體藥物在腫瘤治療中持續(xù)突破
以 PD-1/PD-L1 和 CTLA-4 抑制劑為代表的單抗仍是治療基石,其開(kāi)發(fā)逐步聚焦于老靶點(diǎn)深化、新靶點(diǎn)探索以及與抗血管生成藥、ADC等聯(lián)合策略。雙特異性抗體(BsAb)近年來(lái)發(fā)展迅速,三年內(nèi)已有8款獲 FDA 批準(zhǔn),創(chuàng)新靶點(diǎn)組合與獨(dú)特臨床價(jià)值不斷顯現(xiàn)??贵w藥物偶聯(lián)物(ADC)藥物深刻改變治療格局,正向非內(nèi)化 ADC、雙抗 ADC(如 BL-B01D1 出海成功)及新型毒素(拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑等)拓展。新興的抗體-寡核苷酸偶聯(lián)物(AOC) 也展現(xiàn)潛力。
抗體藥物革新自身免疫病治療,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)免疫調(diào)控
通過(guò)靶向關(guān)鍵炎癥因子和免疫細(xì)胞,顯著改善療效:
1. 阻斷炎癥通路:TNF-α抑制劑(如英夫利昔、阿達(dá)木單抗)結(jié)合 TNF-α,有效緩解類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)癥狀(緩解率60%-70%);
2. 清除致病細(xì)胞:抗 CD20 抗體(如利妥昔單抗)清除B細(xì)胞,降低SLE患者自身抗體水平(降50%+),狼瘡腎炎完全緩解率達(dá)40%;
3. 干預(yù)細(xì)胞因子:抗 IL-6R 抗體(如托珠單抗)改善RA和SLE全身癥狀及活動(dòng)度(降40%+)。
其他領(lǐng)域
抗體藥物也在傳染?。ㄈ鏑OVID-19、埃博拉、RSV的中和抗體)、心血管代謝(如PCSK9抑制劑降脂,探索心衰、血栓靶點(diǎn))及神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ绨邢駻β/tau蛋白的阿爾茨海默病研究、靶向神經(jīng)生長(zhǎng)因子的疼痛管理探索)中展現(xiàn)出應(yīng)用潛力。
這些治療突破的實(shí)現(xiàn),得益于抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù)的不斷發(fā)展與優(yōu)化。從靶點(diǎn)驗(yàn)證到候選分子的篩選,一系列核心平臺(tái)的創(chuàng)新極大地加速了抗體藥物的研發(fā)進(jìn)程。
從靶點(diǎn)抗原到抗體發(fā)現(xiàn)
01. 靶點(diǎn)驗(yàn)證與抗原制備
靶點(diǎn)驗(yàn)證是所有工作的起點(diǎn),通過(guò)基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù),識(shí)別并證實(shí)某個(gè)靶點(diǎn)(如膜蛋白、細(xì)胞因子等)在疾?。ㄈ缒[瘤、自身免疫?。┲衅痍P(guān)鍵作用,且是抗體干預(yù)的理想目標(biāo)??乖苽溆糜诿庖呋蚝Y選的靶分子(抗原),高難度靶點(diǎn)的抗原制備需精準(zhǔn)匹配其天然狀態(tài)與功能環(huán)境,任何偏差將直接導(dǎo)致抗體失效。
02. 抗體發(fā)現(xiàn)——三大路徑
目前常見(jiàn)的抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù)主要包括:雜交瘤技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)和單B細(xì)胞抗體篩選技術(shù)。不同技術(shù)適用于不同場(chǎng)景:傳統(tǒng)雜交瘤適合快速研發(fā),噬菌體展示適合人源化需求,單B細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物保留天然特性,AI技術(shù)的賦能可以加速創(chuàng)新靶點(diǎn)的開(kāi)發(fā)。
-
動(dòng)物免疫與雜交瘤技術(shù): 經(jīng)典方法,可獲得天然全人源抗體(轉(zhuǎn)基因小鼠)或人源化抗體,但周期長(zhǎng),通量有限。
-
體外展示技術(shù)(噬菌體/酵母/核糖體展示):構(gòu)建大容量庫(kù),通過(guò)多輪“吸附-洗脫-擴(kuò)增”篩選高親和力結(jié)合物。
-
B細(xì)胞測(cè)序: 對(duì)免疫后動(dòng)物或感染/康復(fù)期患者的B細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞分選和測(cè)序(尤其是NGS),直接獲取天然配對(duì)的輕重鏈序列。
03. 抗體篩選與功能鑒定
-
初級(jí)篩選: 對(duì)雜交瘤上清或展示庫(kù)輸出的候選分子進(jìn)行高通量檢測(cè)(如ELISA, FACS),快速篩選出能與抗原結(jié)合的克隆。
-
次級(jí)篩選:對(duì)初篩陽(yáng)性的克隆進(jìn)行更深入的功能性分析,評(píng)估其親和力、特異性、功能活性。
04. 抗體工程與優(yōu)化
-
人源化: 對(duì)非人源(如鼠源)抗體進(jìn)行改造,降低其免疫原性。常用CDR移植(CDR grafting)等方法。
-
親和力成熟: 通過(guò)定點(diǎn)突變或鏈改組等技術(shù),進(jìn)一步提高抗體與抗原結(jié)合的親和力。
-
效能優(yōu)化: 通過(guò)改造Fc段,增強(qiáng)或減弱其介導(dǎo)的ADCC、CDC等效應(yīng)子功能,以適應(yīng)不同治療需求。
抗體發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)
01. 表位識(shí)別的精準(zhǔn)性
傳統(tǒng)的篩選技術(shù),如免疫和定向進(jìn)化,仍然難以精確定位目標(biāo)抗原上最有效或最特異的表位,這限制了下游抗體的性能。
02. 開(kāi)發(fā)可行性
初始的抗體候選分子常常存在開(kāi)發(fā)可行性差的問(wèn)題,如不穩(wěn)定或低表達(dá)而導(dǎo)致下游開(kāi)發(fā)階段失敗率升高。
03. 結(jié)構(gòu)觀察瓶頸
傳統(tǒng)方法如X射線晶體學(xué)和核磁共振(NMR)波譜學(xué)耗時(shí)且通量低,在蛋白質(zhì)工程工作流程中造成障礙。
AI驅(qū)動(dòng)的抗體發(fā)現(xiàn)解決方案
進(jìn)入21世紀(jì),抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù)已邁入以高通量單細(xì)胞技術(shù)和人工智能(AI)驅(qū)動(dòng)進(jìn)步為特征的新時(shí)代。作為AI賦能合成生物學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,泓迅生物提供全面、高質(zhì)量的AI驅(qū)動(dòng)抗體發(fā)現(xiàn)解決方案。
利用先進(jìn)的AI驅(qū)動(dòng)抗體設(shè)計(jì)工具,我們能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)抗原結(jié)合位點(diǎn)。我們將深度學(xué)習(xí)與分子動(dòng)力學(xué)模擬相結(jié)合,以優(yōu)化抗體結(jié)構(gòu)并預(yù)測(cè)關(guān)鍵性質(zhì),提供了一條加速蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)與分析的新途徑。這為生物制劑開(kāi)發(fā)賦能,帶來(lái)更高的準(zhǔn)確性、效率和可擴(kuò)展的洞察力,助力理性藥物設(shè)計(jì)。
-
超高速開(kāi)發(fā):AI驅(qū)動(dòng)抗體發(fā)現(xiàn)周期從傳統(tǒng)6-12個(gè)月縮短至6-8周。
-
攻克難成藥靶點(diǎn):通過(guò)生成式AI設(shè)計(jì)傳統(tǒng)方法無(wú)法獲得的抗體(如針對(duì)構(gòu)象表位、GPCR靶點(diǎn))
-
成本壓縮:濕實(shí)驗(yàn)成本降低50%+(通過(guò)AI預(yù)篩減少80%無(wú)效實(shí)驗(yàn))
為什么選擇泓迅
泓迅生物作為合成生物學(xué)賦能技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者之一,建立了全面的抗體工程一站式服務(wù)平臺(tái),提供基于抗體“讀”(測(cè)序&設(shè)計(jì))-“寫(xiě)”(合成&表達(dá))一“編”(親和力成熟&人源化&耦連)的全方位技術(shù)服務(wù),為科研院所和生物制藥公司提供高效、高品質(zhì)、高性價(jià)比的工程抗體及技術(shù)支持。
領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)—AI密碼子優(yōu)化分析(專利技術(shù))