p Os anticorpos são indispensáveis ​​em pesquisas biológicas e diagnósticos médicos. Contudo, sua produção é demorada, caro, e requer o uso de muitos animais. Cientistas do Instituto Max Planck de Química Biofísica em Göttingen, Alemanha, desenvolveram agora os chamados nanocorpos secundários que podem substituir os anticorpos mais usados ​​e podem reduzir drasticamente o número de animais na produção de anticorpos. Isso é possível porque os nanocorpos secundários podem ser produzidos em grande escala por bactérias. Além disso, os nanocorpos secundários superam suas contrapartes de anticorpos tradicionais em aplicações biológicas celulares essenciais. p Como parte central do nosso sistema imunológico, os anticorpos protegem os humanos e outros vertebrados contra patógenos. Eles são, Contudo, também ferramentas essenciais em diagnósticos médicos, terapia, e pesquisa básica - por exemplo, em microscopia de fluorescência. Quando os pesquisadores querem estudar uma determinada proteína dentro de uma célula, eles podem marcá-lo seletivamente com anticorpos dirigidos contra esta proteína. Uma vez que esses chamados anticorpos primários ligaram seu alvo, anticorpos secundários são aplicados. Estes ligam os anticorpos primários, carregam corantes fluorescentes que se iluminam sob o microscópio, e assim tornar a proteína de interesse visível.

p A grande variedade de anticorpos primários é tradicionalmente produzida em pequenos mamíferos, como coelhos e camundongos:Primeiro, os animais são imunizados com a proteína purificada - isso é comparável à vacinação de humanos. Como resultado, o sistema imunológico dos animais forma anticorpos contra a proteína. Os anticorpos são finalmente coletados do sangue dos animais, e processado. Como os anticorpos são usados ​​por milhares de laboratórios em todo o mundo e porque a maioria de suas aplicações depende de anticorpos secundários, os últimos estão em enorme demanda. Portanto, a produção de anticorpos secundários necessita não apenas de muitos, mas também animais grandes, como burros, cabras, ou ovelhas. Isso representa um problema ético.

p Nanocorpos secundários podem ser produzidos em bactérias

p Pesquisadores do Instituto Max Planck de Química Biofísica agora apresentam uma alternativa sustentável que pode substituir os anticorpos secundários dirigidos contra os primários de camundongos ou coelhos. Ele depende dos chamados nanocorpos e pode reduzir drasticamente o número de animais usados ​​para a produção de anticorpos. Nanocorpos são fragmentos de anticorpos especiais de camelos e espécies relacionadas, como alpacas. "Desenvolvemos nanocorpos secundários que não só funcionam muito bem, mas também, eles podem ser produzidos microbiologicamente em qualquer escala - assim como cerveja em um fermentador, "explica Dirk Görlich, Diretor do Instituto Max Planck em Göttingen e chefe do projeto.

p "Os anticorpos secundários devem atender a requisitos de qualidade extremamente rigorosos e detectar apenas os anticorpos primários de uma única espécie e nenhuma estrutura nas células analisadas ou nas amostras médicas. Assim, o problema era obter planos de construção para nanocorpos secundários verdadeiramente perfeitos. Começamos com um grande número de variantes que extraímos de uma pequena quantidade de sangue de duas alpacas imunizadas. Pela chamada exibição de fago, então pescamos as melhores variantes e, eventualmente, as usamos para programar bactérias para a produção de nanocorpos, "elucida Tino Pleiner, primeiro autor da obra.

p Os nanocorpos foram descritos pela primeira vez em 1993 por um grupo pioneiro de cientistas belgas. Desde então, pesquisadores tentam aproveitá-los para seu trabalho no laboratório. Contudo, substituir anticorpos secundários por nanocorpos acabou não sendo nada trivial. Um dos motivos é o tamanho dos nanocorpos:eles são dez vezes menores do que os anticorpos normais. Portanto, eles oferecem muito menos espaço para o acoplamento de moléculas fluorescentes e, portanto, parecem muito mais escuros no microscópio do que os anticorpos convencionais.

p "De fato, nossos primeiros experimentos com nanocorpos secundários foram bastante decepcionantes e produziram apenas imagens escuras e barulhentas. Contudo, nós não desistimos, e imunizou as duas alpacas novamente para estimular seu sistema imunológico a melhorar os nanocorpos iniciais. Evolução adicional no tubo de ensaio, uma estratégia de acoplamento especial para os corantes fluorescentes, e combinar dois ou mais nanocorpos compatíveis fez o resto, "Görlich fala sobre as dificuldades iniciais. Agora, os nanocorpos pelo menos correspondem aos anticorpos convencionais em termos de intensidade do sinal.

p Resolução aprimorada em microscopia de luz

p Os nanocorpos têm vantagens claras sobre os anticorpos secundários. "Microscopia de fluorescência de super-resolução, por exemplo, pode resolver opticamente estruturas celulares na faixa de alguns nanômetros. Contudo, essas imagens ficam borradas quando os anticorpos primários e secundários são usados, cada um medindo 15 nanômetros. Usar nanocorpos com um tamanho de apenas três nanômetros realmente melhora a resolução, "Pleiner diz.

p "Testamos os nanocorpos secundários em outras aplicações além da microscopia, e os resultados são muito promissores, "Görlich enfatiza. Principalmente a nova rota de produção em bactérias facilita sua modificação e fusão com outras proteínas repórter, por exemplo, enzimas. "Esperamos que em muitas aplicações nossos nanocorpos substituam os anticorpos secundários convencionais de burros, cabras, ou ovelhas. "