Desenvolvimento de reagentes de afinidade sintética para diagnósticos aprimorados

Preencha o formulário abaixo e enviaremos por e-mail uma versão em PDF de "Developing Synthetic Affinity Reagents for Improved Diagnostics"

Preencha o formulário abaixo para desbloquear o acesso a TODOS os artigos de áudio.

Como destacou a pandemia de COVID-19, tecnologias de diagnóstico eficazes são uma parte essencial da resposta a um surto de doença. No entanto, desenvolver diagnósticos rapidamente e em larga escala usando abordagens tradicionais pode ser um desafio. O MIP Discovery está trabalhando para resolver esses problemas, projetando polímeros impressos molecularmente (MIPs) – reagentes de afinidade sintéticos que oferecem várias vantagens sobre os anticorpos.

Para saber mais sobre MIPS e por que eles são particularmente adequados para uso em ensaios de diagnóstico in vitro, conversamos com o Dr. Francesco Canfarotta, chefe de química da MIP Discovery. Nesta entrevista, o Dr. Canfarotta também nos fala sobre a tecnologia nanoMIP™ do MIP Discovery e como o recente financiamento da Fundação Bill & Melinda Gates será usado pela empresa para desenvolver nanoMIPs para uso em uma futura resposta à pandemia.

Anna MacDonald (AM): Você pode explicar o que são MIPS e como são produzidos?

Dr. Francesco Canfarotta (FC): MIPS são reagentes de afinidade sintéticos que são projetados e fabricados em torno de um biomarcador, ou alvo de interesse, para imitar sua forma e funcionalidade de superfície. Em essência, eles são polímeros com um bolso de ligação funcional que pode ser utilizado em aplicações que requerem um evento de ligação.

AM: Você pode nos contar mais sobre a tecnologia nanoMIP do MIP Discovery e como ela se compara a outras abordagens?

FC: As técnicas de impressão molecular estão bem estabelecidas, mas tiveram pouco uso prático no passado devido a limitações com o tamanho da molécula de "impressão" resultante e inconsistência de reconhecimento. Isso se deve em grande parte à forma como as impressões são criadas, o que geralmente está em solução e sem estratégia específica de como essas impressões são geradas. O MIP Discovery desenvolveu uma tecnologia proprietária – nanoMIPs – que supera esses problemas. Nossa abordagem é baseada em projetar ativamente as qualidades de reconhecimento que desejamos. Nossa equipe usa software de modelagem molecular de ponta para modelar interações entre a molécula alvo e monômeros individuais (os blocos de construção dos nanoMIPs). Isso nos permite projetar e controlar uma reação de polimerização em torno do alvo imobilizado, que pode ser qualquer coisa, desde uma pequena molécula até uma proteína ou vírus inteiro. Isso resulta na formação de um reagente de afinidade nanoMIP, que é então eluído do alvo imobilizado e avaliado quanto ao desempenho em uma aplicação escolhida. O resultado é um reagente de afinidade de alto desempenho, rigidamente controlado (tipicamente de 10 a 60 nm de tamanho), que pode ligar especificamente um alvo escolhido em uma determinada orientação.

A principal tecnologia com a qual comparamos são os anticorpos, embora estejamos cientes de tecnologias alternativas, como aptâmeros e afímeros. Uma diferença comum entre os nanoMIPs e qualquer uma das outras tecnologias é o grande número de blocos de construção que podemos usar para criar um nanoMIP com as propriedades físico-químicas e de ligação corretas. O MIP Discovery conta com mais de 600 monômeros cuidadosamente selecionados versus os ~20 aminoácidos usados ​​para anticorpos/afimers, ou os 50-100 nucleotídeos usados ​​para aptâmeros. Este espaço de design ampliado dá aos nanoMIPs uma vantagem distinta que é ainda mais aprimorada pelo potencial para um maior número de pontos de contato com o alvo (nominalmente 5–6 pontos de contato para um anticorpo versus 10 ou mais pontos de contato para um nanoMIP, dependendo do tamanho do alvo).

Com relação aos anticorpos, sua produção depende de animais ou componentes em graus variados. Além da dimensão ética, cria desafios em torno da esterilidade e da contaminação, sem falar nos cronogramas significativos impulsionados pela expansão da criação de animais/cultura de células. Os nanoMIPs são totalmente sintéticos, quimicamente definidos e livres de componentes de origem animal. Além disso, podem ser expostos a condições extremas de temperatura, pressão e pH, permitindo a esterilização mantendo sua funcionalidade.