آنتی‌بادی‌نماها: منشاء، تولید و کاربردها

امروزه رویکرد بسیاری از محققین بیولوژی و بیوتکنولوژی تلاش برای جایگزینی مولکول‌های تکامل یافته طبیعی با مولکول نماهای ساخته دست بشر است تا از این طریق بتوانند در چالش عبور از محدودیت های حاصل از تکامل طبیعی، بتوانند از کل تنوع بالقوه بهره‌برداری نموده و به مولکول های جایگزین دست یابند. این مولکول‌ها که عموماً مولکول‌های مایمتیک نامیده می‌شوند به لحاظ منشا و ساختار متفاوت از انواع طبیعی بوده، ولی می‌توانند از ظرفیت های کاملاً مشابه با مولکول‌های طبیعی برخوردار باشند. تاکنون کاربردهای متنوع آنتی‌بادی‌نما‌ها در تحقیقات، تشخیص و درمان به‌طور گسترده توسعه یافته و مزایا و معایب آن‌ها روشن شده است. برخورداری از اندازه کوچک، حذف تغییرات بعد از ترجمه، افزایش تمایل اتصال لیگاندی، افزایش پایداری دمایی، فعالیت در دامنه ph گسترده و فقدان پیوند دی‌سولفیدی ساختاری و... از ملاحظات اساسی در معرفی مجموعه آنتی‌بادی‌نماها می باشد. از آنجایی‌که داربست اولیه این مولکول‌ها، دمین‌های شناخته شده از پروتئین‌های انسانی بوده مبرا از واکنش ایمنولوژیک می باشند. تاکنون آنتی‌بادی‌نماهای معرفی شده شامل دارپین‌ها، اویمرها، پپتیدهای آپتامری یا افیمرها، اتریمرها، افی‌بادی‌ها، ادنکتین‌ها، آنتی‌کالین‌ها، دمین‌های کونیتز، ناتین‌ها و فینومرها هستند که جهت مکان‌یابی و تصویربرداری in vivo، تشخیص مولکولی در نمونه‌های زیستی، درمان سرطان و بیماری‌های التهابی و دارو رسانی طراحی و تولید شده‌اند. در این مقاله ابتدا به معرفی اولیه، پایه و اساس و کاربردهای آنتی‌بادی‌نماها پرداخته و سپس منشا و طرز ساخت و کاربردهای تخصصی به‌همراه محدودیت‌های احتمالی و چشم‌انداز آینده آن ها به تفکیک بحث خواهد شد.

antibody mimetics: origin، production and application

today, the approach of many biologists and biotechnologists is to replace naturally evolved molecules with man-made mimetic molecules, so that they can take advantage of the intrinsic potential of diversity in the challenge of overcoming the limitations of natural evolution and reach for alternative molecules. these molecules, commonly called mimetic molecules, are originally and structurally different from natural types, but can have very similar capacities to natural molecules. so far, the diverse applications of antibodies in research, diagnosis, and treatment have been extensively developed, and their advantages and disadvantages have been elucidated. small size, elimination of post-translational modifications, increased affinity for ligand binding, increased temperature stability, activity in the wide ph range and lack of structural disulfide bond, etc. are among the basic considerations in introducing a set of antibody mimetics. since the primary scaffolds of these molecules are known domains of human proteins, they are free of immunological reactions. the antibody mimetics introduced so far include darpins, avimers, aptameric peptides or affimers, atrimers, affibodies, adnectins, anticalins, konitz domains, knottins, and fynomers, which were designed and manufactured for the diagnostic and in vivo imaging, molecular detection in biological samples, treatment of cancer and inflammatory diseases, and drug delivery. in this article, first, the basis and applications of antibody mimetics are introduced, and then the origin, construction, and particular applications, along with their likely limitations and future prospects, will be discussed separately.