جزء متغير أحادي السلسلة

إن الجزء المتغير أحادي السلسلة ( scFv ) ليس في الواقع جزءًا من جسم مضاد، ولكنه بدلاً من ذلك بروتين اندماجي للمناطق المتغيرة للسلاسل الثقيلة (VH ₎ والخفيفة ( VL ₎ للغلوبولينات المناعية ، متصلة برابط ببتيدي قصير يتكون من عشرة إلى حوالي 25 حمضًا أمينيًا . ^{[ 1 ]}

تحتوي كل قطعة متغيرة على مناطق إطار (FWRs) ، مما يوفر الاستقرار للهيكل، ومناطق تحديد التكامل (CDRs) ، وهي المناطق المسؤولة عن التعرف على المستضد ^{[ 2 ]} .

عادةً ما يكون الرابط غنيًا بالجليسين ، مما يمنحه المرونة، بالإضافة إلى السيرين أو الثريونين ، اللذين يمنحانه الذوبان. يمكن لرابط الببتيد أن يربط الطرف الأميني (N-terminus) للجزء الثقيل (VH ₎ بالطرف الكربوكسيلي (C-terminus) للجزء الخفيف ( _VL) ، أو العكس ^{[ 3 ]} ، ولكن وُصفت التغيرات في اتجاه كل من VH _ورابط الببتيد و _{VL بأنها تؤثر على ألفة وخصوصية الجسم المضاد أحادي السلسلة (scFv)} ^{[ 2 ]} .

يحتفظ هذا البروتين بخصائص الغلوبولين المناعي الأصلي، على الرغم من إزالة المناطق الثابتة وإضافة الرابط. ^{[ 4 ]} تُظهر الصورة على اليمين كيف أن هذا التعديل لا يُغير الخصائص عادةً.

صُممت هذه الجزيئات لتسهيل عرض العاثيات ، حيث يُعدّ التعبير عن نطاق ارتباط المستضد كببتيد واحد أمرًا في غاية السهولة. وكبديل، يمكن إنتاج الأجسام المضادة أحادية السلسلة (scFv) مباشرةً من السلاسل الثقيلة والخفيفة المستنسخة من خلايا هجينة . تُستخدم الأجسام المضادة أحادية السلسلة (scFv) في العديد من التطبيقات، مثل قياس التدفق الخلوي ، والكيمياء النسيجية المناعية ، ونطاقات ارتباط المستضد في خلايا CAR-T .

على عكس الأجسام المضادة وحيدة النسيلة ، التي يتم إنتاجها غالبًا في مزارع الخلايا الثديية، يتم إنتاج الأجسام المضادة أحادية السلسلة (scFvs) في أغلب الأحيان في مزارع الخلايا البكتيرية مثل الإشريكية القولونية . ^{[ 4 ]}

تفتقر أجزاء السلسلة المتغيرة المفردة إلى منطقة Fc الثابتة الموجودة في جزيئات الأجسام المضادة الكاملة، وبالتالي، لا يمكن استخدام مواقع الارتباط الشائعة (مثل البروتين G ) لتنقية الأجسام المضادة. غالبًا ما يمكن تنقية هذه الأجزاء أو تثبيتها باستخدام البروتين L ، نظرًا لتفاعل البروتين L مع المنطقة المتغيرة لسلاسل كابا الخفيفة. في أغلب الأحيان، يُضيف العلماء علامة سداسية الهيستيدين إلى الطرف الكربوكسيلي لجزيء scFv ويُنقّونه باستخدام كروماتوغرافيا تقارب المعادن المثبتة (IMAC). يمكن أيضًا التقاط بعض أجزاء scFv بواسطة البروتين A إذا كانت تحتوي على نطاق VH3 بشري. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

يمكن هندسة أجزاء متغيرة أحادية السلسلة ثنائية التكافؤ (di-scFvs، bi-scFvs) عن طريق ربط جزيئتين من scFvs. ويتم ذلك بإنتاج سلسلة ببتيدية واحدة تحتوي على منطقتين _VH ومنطقتين VL _، مما ينتج عنه جزيئات scFvs متتالية . ^{[ 8 ] [ 9 ]} وثمة إمكانية أخرى تتمثل في إنتاج جزيئات scFvs ذات ببتيدات رابطة قصيرة جدًا بحيث لا تستطيع المنطقتان المتغيرتان الانطواء معًا (حوالي خمسة أحماض أمينية)، مما يجبر جزيئات scFvs على تكوين ثنائيات. يُعرف هذا النوع باسم الأجسام المضادة ثنائية التكافؤ (diabodies ). ^{[ 10 ]} وقد ثبت أن الأجسام المضادة ثنائية التكافؤ تتميز بثوابت تفكك أقل بما يصل إلى 40 ضعفًا من نظيراتها من scFvs، مما يعني أن لديها ألفة أعلى بكثير لهدفها . ونتيجة لذلك، يمكن إعطاء أدوية الأجسام المضادة ثنائية التكافؤ بجرعات أقل بكثير من الأجسام المضادة العلاجية الأخرى، وهي قادرة على استهداف الأورام بدقة عالية داخل الجسم الحي . ^{[ 11 ]} تؤدي الروابط الأقصر (حمض أميني واحد أو اثنين) إلى تكوين ثلاثيات، تُسمى الأجسام الثلاثية أو الأجسام الثلاثية . كما تم إنتاج الأجسام الرباعية . وتُظهر هذه الأجسام ألفةً أكبر لأهدافها من الأجسام الثنائية. ^{[ 12 ]}

يمكن تكوين جميع هذه الأشكال من أجزاء متغيرة ذات خصوصية لمستضدين مختلفين، وفي هذه الحالة تكون أنواعًا من الأجسام المضادة ثنائية الخصوصية . ^{[ 13 ] [ 14 ]} وأكثرها تطورًا هي الأجسام المضادة ثنائية الخصوصية المتتالية من نوع di-scFvs، والمعروفة باسم مُحفزات الخلايا التائية ثنائية الخصوصية (تركيبات الأجسام المضادة BiTE).

• بيكسيليزوماب ، وهو جسم مضاد أحادي السلسلة يرتبط بالمكون 5 من نظام المتممة ومصمم لتقليل الآثار الجانبية لجراحة القلب ^{[ 15 ].}
• C6.5، وهو جسم مضاد ثنائي يستهدف HER2/neu ^{[ 11 ]} موجود في بعض سرطانات الثدي
• برولوسيزوماب ، وهو جسم مضاد أحادي السلسلة يرتبط بـ VEGF-A ويستخدم لعلاج التنكس البقعي الرطب المرتبط بالعمر
• G6A ، وهو جسم مضاد أحادي السلسلة يرتبط ببروتين Hsp70.1 البشري، ويمكن استخدامه لاستهداف هذا البروتين كعلامة محتملة في أنواع عديدة من السرطانات. ^{[ 5 ]}