Tecnologia de Sequenciação para Descoberta de Fármacos Anticorpos

No intrincado panorama da descoberta de fármacos baseados em anticorpos, a escolha da tecnologia de sequenciação emerge como um determinante crucial na busca por candidatos terapêuticos potentes. Entre a variedade de métodos de sequenciação disponíveis, cada tecnologia possui atributos distintos que têm o potencial de reformular a nossa compreensão dos anticorpos. Este artigo explora os méritos da sequenciação Sanger, das plataformas Illumina (MiSeq e NextSeq), da sequenciação PacBio e da sequenciação Oxford Nanopore, enquanto desvenda as suas aplicações específicas no contexto da caracterização de anticorpos.

Controlo de qualidade de repertórios de anticorpos recombinantes por sequenciação de alto rendimento. (Parola et al., 2018)

Sequenciação Sanger: Um Farol de Precisão

O venerável método de sequenciação Sanger, conhecido pela sua precisão, revela sequências com uma precisão inabalável e comprimentos de leitura que variam entre 500 a 1000 pares de bases. O seu ponto forte reside na análise de imunoglobulina G (IgG), Fab e fragmentos variáveis de cadeia única (scFv). Embora o rendimento permaneça modesto, a sequenciação Sanger emerge como o paradigma para dissecar meticulosamente uma seleção curada de sequências. É a escolha preferida para esforços que exigem resultados de qualidade impecável, como a validação de candidatos a anticorpos líderes ou a decifração das complexidades de clones específicos.

Sequenciação Illumina: Uma Fusão de Rendimento e Profundidade

O diversificado portfólio de plataformas de sequenciação Illumina, exemplificado pelo MiSeq e NextSeq, harmoniza o delicado equilíbrio entre rendimento e cobertura de sequência, tornando-as adequadas para diversos objetivos de caracterização de anticorpos. O MiSeq, com leituras de extremidade pareada de 2 x 250 pares de bases, emerge como a força de trabalho para capturar a essência da análise de cadeias pesadas variáveis (VH) e cadeias leves variáveis (VL), ou abraçar a totalidade dos anticorpos de domínio único (sdAbs).

Em contraste, o NextSeq, alimentado por leituras de 2 x 150 pares de bases, destaca-se como o porta-estandarte para a análise de domínios específicos de um anticorpo—nomeadamente, a região determinante de complementaridade da cadeia pesada (CDR-H3) e seus arredores adjacentes. O rendimento amplificado do NextSeq, em relação ao MiSeq, capacita a análise de conjuntos de amostras expandidos, aumentando a profundidade das percepções derivadas.

Sequenciação PacBio: Pioneirismo em Insights de Comprimento Completo

Aproveitando o poder da sequenciação PacBio, sustentada por leituras que abrangem aproximadamente 10 a 25 quilobases, a exploração de sequências de anticorpos em comprimento completo torna-se uma realidade. Esta tecnologia brilha na sua capacidade de desvendar sem esforço as complexidades de scFv e anticorpos de comprimento substancial. O charme magnético da PacBio estende-se a construções de anticorpos multivalentes, como nanobodies, facilitando a sequenciação holística de regiões variáveis sem as complexidades da montagem. Vale a pena notar que, embora a PacBio ofereça precisão através de leituras prolongadas, considerações sobre rendimento e custo por base devem ser reconhecidas no processo de tomada de decisão.

Sequenciação Oxford Nanopore: Um Vislumbre do Futuro

A vanguardista sequenciação Oxford Nanopore, com seus impressionantes comprimentos de leitura que chegam até 2 megabases, fascina o domínio da genómica. No entanto, dentro do nicho da sequenciação de anticorpos, a sua adoção ainda não atingiu um impulso significativo. As taxas de erro e os desafios de precisão ainda incipientes da tecnologia moderam a sua prevalência em esforços de caracterização de anticorpos. À medida que a tecnologia de nanopores evolui, o seu potencial para revolucionar a sequenciação de anticorpos paira no horizonte, prometendo uma maior precisão e aplicações expandidas.

Vantagens da Tecnologia de Sequenciação na Descoberta de Anticorpos

• Análise de Diversidade Aprimorada: A tecnologia de sequenciação permite a análise aprofundada de repertórios de anticorpos, fornecendo insights sobre a diversidade e complexidade da resposta imune contra um antígeno específico. Esta visão abrangente ajuda na identificação de anticorpos raros e potentes.
• Design Racional: Os dados de sequência obtidos através das tecnologias de sequenciação permitem que os investigadores realizem o design racional de anticorpos. Ao analisar motivos de sequência e informações estruturais, os investigadores podem engenhar anticorpos com afinidade de ligação, estabilidade e propriedades terapêuticas melhoradas.
• Descoberta Mais Rápida: A sequenciação de alto rendimento acelera o processo de descoberta de anticorpos. Os investigadores podem rapidamente rastrear grandes bibliotecas de sequências de anticorpos para identificar candidatos com propriedades desejadas, reduzindo o tempo e os recursos necessários para o desenvolvimento de fármacos.
• Redução da Dependência de Modelos Animais: A tecnologia de sequenciação reduz a dependência da imunização animal, tornando a descoberta de anticorpos mais eticamente e logisticamente viável.

No dinâmico domínio da descoberta de fármacos baseados em anticorpos, a seleção estratégica da tecnologia de sequenciação assume um papel primordial. Seja a busca pela validação meticulosa de candidatos a anticorpos, pela análise abrangente de repertórios, ou pela revelação de sequências de comprimento completo, cada tecnologia torna-se uma peça do quebra-cabeça. À medida que a inovação impulsiona estas tecnologias para a frente, o arsenal à disposição dos investigadores floresce, levando a percepções mais profundas sobre a estrutura, funcionalidade e potência terapêutica dos anticorpos. Ao entrelaçar as forças das tecnologias de sequenciação no tecido da caracterização de anticorpos, os investigadores avançam em direção à vanguarda da descoberta de fármacos baseados em anticorpos, impulsionados pela fusão sinérgica de conhecimento e tecnologia.

Referência:

1. Parola, Cristina, Daniel Neumeier, e Sai T. Reddy. "Integrating high‐throughput screening and sequencing for monoclonal antibody discovery and engineering." Imunologia 153.1 (2018): 31-41.