I ricercatori dell'Università di Bath nel Regno Unito e l'azienda biofarmaceutica UCB hanno trovato un modo per produrre anticorpi miniaturizzati, aprendo la strada a una potenziale nuova classe di trattamenti per le malattie.

Fino ad ora, i più piccoli anticorpi artificiali (noti come anticorpi monoclonali, o mAbs) sono stati derivati ​​da lama, alpaca e squali, ma le molecole rivoluzionarie isolate dalle cellule immunitarie delle mucche sono fino a cinque volte più piccole. Ciò è dovuto a una caratteristica insolita di un anticorpo bovino noto come dominio manopola.

Le potenziali implicazioni mediche delle ridotte dimensioni dei nuovi anticorpi sono enormi. Ad esempio, possono legarsi a siti su agenti patogeni a cui le molecole di anticorpi regolari sono troppo grandi per attaccarsi, innescando la distruzione dei microbi invasivi. Possono anche essere in grado di accedere a siti del corpo che gli anticorpi più grandi non possono.

Gli anticorpi sono costituiti da catene di amminoacidi (i mattoni delle proteine) che si uniscono in una struttura ad anello. I cappi nelle catene, note come regioni determinanti la complementarietà, si legano a bersagli antigenici, attivando così il sistema immunitario. Gli anticorpi bovini sono più looper della maggior parte, e circa il 10% include un dominio di manopola, una caratteristica unica tra i vertebrati con mandibola. Questi fasci fitti di mini-loop sono presentati su uno stelo proteico, lontano da altri circuiti, e si pensa che svolgano un ruolo critico nel legame.

Il motivo per cui i domini della manopola stanno creando scalpore è semplice:isolati dal resto dell'anticorpo, queste estensioni di loop possono funzionare in modo autonomo, producendo efficacemente minuscoli anticorpi che possono legarsi saldamente ai loro bersagli.

Professor Jean van den Elsen del dipartimento di biologia e biochimica di Bath, chi è stato coinvolto nella ricerca, ha detto che questa scoperta è stata sorprendente. "Queste manopole sono in grado di legare il loro bersaglio come anticorpi completi, quindi in effetti siamo stati in grado di miniaturizzare gli anticorpi per la prima volta".

Queste nuove molecole sono state sviluppate nell'ambito di un progetto di collaborazione tra l'Università di Bath e l'azienda biofarmaceutica globale UCB. Provengono da mucche immunizzate mediante iniezione di un antigene (particelle di un corpo estraneo), suscitando una risposta immunitaria. Gli anticorpi naturali vengono estratti dalla mucca, attraverso un processo di selezione e "sequenziamento profondo" delle cellule B che producono anticorpi. Gli anticorpi risultanti vengono quindi prodotti in laboratorio in colture di cellule umane.

Gli anticorpi regolari sono prodotti dal corpo umano come parte della sua risposta naturale a un'infezione, mentre gli anticorpi monoclonali vengono somministrati a un paziente quando un'infezione ha preso piede e stanno lottando per sconfiggerla da soli. Negli ultimi decenni, Gli mAb sono emersi come trattamenti efficaci per varie condizioni mediche, compresi i tumori, malattie autoimmuni e gravi infezioni virali. Si spera che gli mAb miniaturizzati saranno eventualmente coinvolti in una serie di terapie farmacologiche.

L'antigene utilizzato dai ricercatori di Bath per suscitare una risposta immunitaria nelle mucche si chiama componente complemento C5, e C5 svolge un ruolo in molte malattie umane (incluso COVID-19), dove c'è una risposta infiammatoria.

Non solo questi nuovi anticorpi monoclonali hanno un vantaggio in termini di dimensioni rispetto ai normali mAb, ma sono anche più robusti, il che significa che rimangono stabili più a lungo.

"Hanno molto robusto, strutture fitte, " ha detto il professor van den Elsen. "Quindi non solo raggiungono posti migliori di altri anticorpi, ma possono anche avere una durata di conservazione molto più lunga".

Alex Macpherson, un dottorato di ricerca studente a Bath e biochimico alla UCB, chi è l'autore principale dell'articolo, ha aggiunto:"La scoperta di farmaci anticorpali è un campo consolidato, ma questa ricerca apre opportunità completamente nuove. C'è un enorme potenziale di utilizzo per questi anticorpi miniaturizzati".

Alastair Lawson, Immunology Fellow presso UCB e UCB a capo del progetto ha dichiarato:"Questa ricerca ha portato alla scoperta dei più piccoli frammenti di anticorpi clinicamente rilevanti mai riportati e siamo molto entusiasti del loro potenziale".