Pesquisadores da Universidade de Bath, no Reino Unido, e da empresa biofarmacêutica UCB descobriram uma maneira de produzir anticorpos miniaturizados, abrindo o caminho para uma nova classe potencial de tratamentos para doenças.

Até agora, os menores anticorpos produzidos pelo homem (conhecidos como anticorpos monoclonais, ou mAbs) foram derivados de lamas, alpacas e tubarões, mas as moléculas revolucionárias isoladas das células imunológicas das vacas são até cinco vezes menores. Isso se deve a uma característica incomum de um anticorpo bovino conhecido como domínio knob.

As implicações médicas potenciais do tamanho diminuto dos novos anticorpos são enormes. Por exemplo, eles podem se ligar a locais em patógenos que as moléculas de anticorpos regulares são muito grandes para se agarrar, desencadeando a destruição de micróbios invasores. Eles também podem ter acesso a locais do corpo que os anticorpos maiores não conseguem.

Os anticorpos consistem em cadeias de aminoácidos (os blocos de construção das proteínas) que se unem em uma estrutura circular. Os laços nas cadeias, conhecidas como regiões determinantes de complementaridade, ligam-se a alvos de antígeno, ativando assim o sistema imunológico. Os anticorpos bovinos são mais volumosos do que a maioria, e cerca de 10% incluem um domínio de botão - uma característica única entre vertebrados com mandíbulas. Esses pacotes compactados de mini-loops são apresentados em um caule de proteína, longe de outros loops, e são considerados como desempenhando um papel crítico na ligação.

O motivo pelo qual os domínios do botão estão criando uma agitação é simples:isolado do resto do anticorpo, essas extensões de loop podem funcionar de forma autônoma, efetivamente produzindo minúsculos anticorpos que podem se ligar fortemente a seus alvos.

Professor Jean van den Elsen do Departamento de Biologia e Bioquímica de Bath, quem estava envolvido na pesquisa, disse que esta descoberta foi surpreendente. "Esses botões são capazes de ligar seu alvo como anticorpos completos, então, na verdade, fomos capazes de miniaturizar anticorpos pela primeira vez. "

Essas novas moléculas foram desenvolvidas como parte de um projeto colaborativo entre a Universidade de Bath e a empresa biofarmacêutica global UCB. Eles se originam de vacas que foram imunizadas por injeção com um antígeno (partículas de um corpo estranho), provocando uma resposta imune. Os anticorpos naturais são extraídos da vaca, por meio de um processo de classificação e "sequenciamento profundo" de células B produtoras de anticorpos. Os anticorpos resultantes são então fabricados em laboratório em culturas de células humanas.

Os anticorpos regulares são produzidos pelo corpo humano como parte de sua resposta natural a uma infecção, enquanto os anticorpos monoclonais são administrados a um paciente quando uma infecção se instala e eles estão lutando para vencê-la sem ajuda. Nas ultimas decadas, mAbs surgiram como tratamentos eficazes para várias condições médicas, incluindo câncer, doenças autoimunes e infecções virais graves. Espera-se que os mAbs miniaturizados estejam eventualmente envolvidos em uma variedade de terapias medicamentosas.

O antígeno usado pelos pesquisadores de Bath para induzir uma resposta imunológica em vacas é chamado de componente C5 do complemento, e C5 desempenha um papel em muitas doenças humanas (incluindo COVID-19), onde há uma resposta inflamatória.

Esses novos anticorpos monoclonais não apenas têm uma vantagem de tamanho sobre os mAbs regulares, mas também são mais robustos, o que significa que eles permanecem estáveis ​​por mais tempo.

"Eles são muito resistentes, estruturas compactadas, "disse o professor van den Elsen." Portanto, eles não apenas chegam a lugares melhores do que outros anticorpos, mas também podem ter uma vida útil muito mais longa ".

Alex Macpherson, um Ph.D. estudante em Bath e bioquímica na UCB, quem é o autor principal do artigo, acrescentou:"A descoberta de drogas de anticorpos é um campo estabelecido, mas esta pesquisa abre oportunidades inteiramente novas. Há um uso potencial enorme para esses anticorpos miniaturizados."

Alastair Lawson, Fellow de imunologia da UCB e líder da UCB no projeto disse:"Esta pesquisa levou à descoberta dos menores fragmentos de anticorpos clinicamente relevantes já relatados e estamos muito animados com seu potencial."