PRODUZIONE DI ANTICORPI PER USO FARMACOLOGICO PhD Patrizia Galeffi Biologo Molecolare e Biotecnologo ENEA CR Casaccia BIOTEC/GEN CR Casaccia Area Capanna Giovedì 4 dicembre 2003 MOLECULAR FARMING: Produzione in sistemi vegetali di proteine di alto valore farmaceutico e/o commerciale Quando la proteina che viene prodotta è un ANTICORPO si parla di PLANT ANTIBODY TECHNOLOGY (PAT) ANTICORPO Gli anticorpi prodotti dalle cellule del sistema immunitario riconoscono gli antigeni estranei e li marcano per farli distruggere Le caratteristiche intrinseche dell’anticorpo possono essere usati per NUOVI FARMACI e NUOVI SISTEMI DIAGNOSTICI Sono usati sia gli anticorpi interi sia le porzioni derivate in grado di mantenere l’attività, come Fab e scFv TUTTI I MODI PER PRODURRE UN ANTICORPO RICERCA PRODUZIONE IN BATTERI IN LIEVITO IN CELLULE IN COLTURA (INSETTO MAMMIFERO PIANTA) IN ANIMALE TRANSGENICO IN PIANTE IN VITRO RICERCA: fase pre-sviluppo Ricerca di base: studi in vitro tecniche innovative farmacologia classica tossicologia preliminare ottimizzazione del procedimento stabilità della formulazione scelta SPERIMENTAZIONE CLINICA Domanda per la sperimentazione: fase I di sviluppo clinico fase II di sviluppo clinico fase III di sviluppo clinico Domanda di immissione in commercio FARMACO Sorveglianza post-marketing COSTI TEMPI RISULTATI: ANTICORPI E MOLECOLE DERIVATE FASE I PERCHè PRODURRE ANTICORPI IN PIANTE? Le piante sono un ottimo sistema eucariotico di espressione: Motivi tecnici: analoghi “codon usage” e modificazioni post-traduzionali, possibilità di indirizzare il prodotto a diversi compartimenti cellulari Sistema di produzione più sicuro e sano Bassi costi: produzioni agricole PATOLOGIA Anticorpo: costruzione della molecola ad hoc, funzionalità, specificità, stabilità (pg=milionesimo di grammo) LA NOSTRA ATTIVITà Produzione con alte rese (mg) Purificazione Test di funzionalità stabilità in vitro, tempo di emivita Studio dei sistemi di produzione Studio della farmacologia e tossicologia in sistemi animali FARMACO FASE III FASE II FASE I SVILUPPO del FARMACO I NOSTRI OBIETTIVI: MELANOMA TUMORE AL SENO DISTRIBUZIONE MONDIALE del MELANOMA e del TUMORE AL SENO Melanoma Breast (female) (1990-1995) (1990-1995) Age Age Standardised Standardised Rate Rate per (World, (World, per 100,000) age 100,000) age [40-54] [40-54] Italy(1997) Number of deaths, Female age [40-54] WHO-IARC Cancer Mortality statistics SERRA TRANSGENICA tipo P2 ESPRESSIONE STABILE il gene del scFv è integrato nel genoma della pianta (OGM) ESPRESSIONE TRANSIENTE il gene del scFv non è integrato nel genoma della pianta e si comporta come le altre proteine del virus-vettore disarmato scFv α MELANOMA IN PIANTE TRANSGENICHE FACS: misura della funzionalità batteri RT-PCR RNA estratti di pianta generazione R0 La procedura di riconoscimento immunochimico pianta RT-PCR RNA estratti di pianta generazione R1 PCR DNA estratti di pianta generazione R1 TUMORE AL SENO scFv αHer2 IN BATTERI Strategia di Clonaggio in Batteri HER2 (Human Epidermal growth factor Receptor-2): gene e proteina sono correlati alla crescita cellulare incontrollata TUMORE AL SENO scFv αHer2 IN PIANTE TRANSGENICHE FACS pBG scFv 800E6 bin/GV3101 RT-PCR di piante transgeniche putative 340 bp Efficienza di trasformazione-rese scFv αHer2 IN SISTEMI DI ESPRESSIONE TRANSIENTE scFv purificati da piante infettate con il vettore virale USO in DIAGNOSI Questi tessuti superesprimono l’antigene HER2