Technologie de séquençage pour la découverte de médicaments anticorps

Dans le paysage complexe de la découverte de médicaments par anticorps, le choix de la technologie de séquençage émerge comme un déterminant essentiel dans la quête de candidats thérapeutiques puissants. Parmi la gamme de méthodes de séquençage disponibles, chaque technologie possède des attributs distincts qui ont le potentiel de transformer notre compréhension des anticorps. Cet article explore les avantages du séquençage Sanger, des plateformes Illumina (MiSeq et NextSeq), du séquençage PacBio et du séquençage Oxford Nanopore, tout en dévoilant leurs applications spécifiques dans le contexte de la caractérisation des anticorps.

Contrôle de la qualité des répertoires d'anticorps recombinants par séquençage à haut débit. (Parola et al., 2018)

Séquençage Sanger : Un phare de précision

Le vénérable Séquençage de Sanger La méthode, réputée pour sa précision, dévoile des séquences avec une exactitude inébranlable et des longueurs de lecture étendues allant de 500 à 1000 paires de bases. Son point fort réside dans l'examen des immunoglobulines G (IgG), des Fab et des fragments variables à chaîne unique (scFv). Bien que le débit reste modeste, le séquençage Sanger émerge comme le modèle pour disséquer méticuleusement une sélection soignée de séquences. C'est le choix privilégié pour les projets qui exigent des résultats d'une qualité impeccablement élevée, tels que la validation de candidats anticorps principaux ou le déchiffrement des complexités de clones spécifiques.

Séquençage Illumina : Une fusion de débit et de profondeur

Le portefeuille diversifié des plateformes de séquençage d'Illumina, illustré par MiSeq et NextSeq, harmonise l'équilibre délicat entre le débit et la couverture de séquence, les rendant adaptés pour caractérisation d'anticorps divers objectifs. MiSeq, avec ses lectures en paires de 2 x 250 paires de bases, se présente comme le cheval de bataille pour capturer l'essence de l'analyse des chaînes lourdes variables (VH) et des chaînes légères variables (VL), ou pour embrasser l'ensemble des anticorps à domaine unique (sdAbs).

En revanche, le NextSeq, propulsé par des lectures de 2 x 150 paires de bases, se positionne comme le porte-drapeau pour l'examen de domaines spécifiques d'un anticorps, à savoir la région déterminante de complémentarité de la chaîne lourde (CDR-H3) et ses zones adjacentes. Le débit amplifié du NextSeq, par rapport au MiSeq, permet l'analyse d'ensembles d'échantillons élargis, augmentant la profondeur des informations dérivées.

Séquençage PacBio : Pionnier des insights en pleine longueur

Exploiter la puissance de Séquençage PacBio, soutenue par des lectures s'étendant sur environ 10 à 25 kilobases, l'exploration des séquences d'anticorps dans leur intégralité devient une réalité. Cette technologie brille par sa capacité à démêler sans effort les complexités des scFv et des anticorps de longueur substantielle. Le charme magnétique de PacBio s'étend aux constructions d'anticorps multivalents, telles que les nanobodies, facilitant le séquençage holistique des régions variables sans les complexités de l'assemblage. Il convient de noter que bien que PacBio offre une précision grâce à des lectures allongées, des considérations concernant le débit et le coût par base devraient être prises en compte dans le processus de prise de décision.

Séquençage Oxford Nanopore : Un aperçu de l'avenir

L'avant-garde Séquençage Oxford Nanopore, avec ses longueurs de lecture impressionnantes allant jusqu'à 2 mégabases, titille le domaine de la génomique. Cependant, dans le créneau du séquençage d'anticorps, son adoption n'a pas encore atteint une dynamique significative. Les taux d'erreur naissants de la technologie et les défis de précision tempèrent sa prévalence dans les efforts de caractérisation des anticorps. À mesure que la technologie des nanopores évolue, son potentiel à révolutionner le séquençage des anticorps se profile à l'horizon, promettant une précision améliorée et des applications élargies.

Avantages de la technologie de séquençage dans la découverte d'anticorps

• Analyse de la diversité améliorée : La technologie de séquençage permet une analyse approfondie des répertoires d'anticorps, offrant des perspectives sur la diversité et la complexité de la réponse immunitaire contre un antigène spécifique. Cette vue d'ensemble aide à l'identification d'anticorps rares et puissants.
• Conception rationnelle : Les données de séquence obtenues grâce aux technologies de séquençage permettent aux chercheurs de réaliser une conception rationnelle d'anticorps. En analysant les motifs de séquence et les informations structurelles, les chercheurs peuvent concevoir des anticorps avec une affinité de liaison, une stabilité et des propriétés thérapeutiques améliorées.
• Découverte plus rapide : Le séquençage à haut débit accélère le processus de découverte d'anticorps. Les chercheurs peuvent rapidement examiner de grandes bibliothèques de séquences d'anticorps pour identifier des candidats présentant des propriétés souhaitées, réduisant ainsi le temps et les ressources nécessaires au développement de médicaments.
• Diminution de la dépendance aux modèles animaux : La technologie de séquençage réduit la nécessité d'immunisation animale, rendant la découverte d'anticorps plus éthique et logiquement réalisable.

Dans le domaine dynamique de la découverte de médicaments par anticorps, la sélection stratégique de la technologie de séquençage revêt un rôle primordial. Que ce soit pour la validation méticuleuse des candidats anticorps, l'analyse complète des répertoires ou le dévoilement des séquences complètes, chaque technologie devient une pièce du puzzle. Alors que l'innovation propulse ces technologies en avant, l'arsenal à la disposition des chercheurs s'épanouit, menant à des aperçus plus profonds sur la structure, la fonctionnalité et la puissance thérapeutique des anticorps. En tissant les forces des technologies de séquençage dans le tissu de la caractérisation des anticorps, les chercheurs avancent vers le devant de la découverte de médicaments par anticorps, propulsés par le mariage synergique de la connaissance et de la technologie.

Référence :

1. Parola, Cristina, Daniel Neumeier, et Sai T. Reddy. "Intégration du criblage à haut débit et du séquençage pour la découverte et l'ingénierie d'anticorps monoclonaux." Immunologie 153.1 (2018) : 31-41.