Desarrollo de un reactivo novedoso para la purificación de anticuerpos

Abstract

Los anticuerpos son ampliamente utilizados en investigación y desarrollo, en diagnóstico y en tratamientos terapéuticos. Estos últimos son el grupo de biofarmaceúticos más importante y representaron el 66,42% del mercado global de estos productos (500 mil millones de USD) en el año 2022. El número de anticuerpos terapéuticos y derivados aprobados es superior a 150 y una de las limitaciones que tienen las terapias con estos anticuerpos es su elevado precio, que hacen que muchos tratamientos sean inaccesibles y que representen un alto costo para los estados y obras sociales. El proceso upstream (USP) de producción ha sido notoriamente mejorado en los últimos años, en cambio el proceso downstream (DSP) sigue siendo un cuello de botella, representando entre 50-80% del costo total. Este elevado costo del DSP, se debe a que las resinas cromatográficas de afinidad con proteína A (SpA) son 30 veces más caras que otros medios cromatográficos utilizados en la industria. El objetivo general de mi Tesis Doctoral fue desarrollar un reactivo que permita reemplazar la cromatografía de afinidad con SpA por una precipitación selectiva. Con esta finalidad nos planteamos producir en bacterias un reactivo constituido por los dominios de interacción a inmunoglobulinas de la SpA, SpG, o dímero del dominio Z (derivado de la SpA) fusionados a un polímero termosensible derivado de la elastina (ELP). Estos polímeros ELP están formados por repeticiones del pentapéptido VPGXG (donde X es cualquier aminoácido excepto prolina) y se caracterizan por sufrir agregación cuando se eleva la temperatura permitiendo su separación por centrifugación o filtración. La temperatura a la que ocurre la agregación (Tt) depende del número de repeticiones del pentapéptido, su concentración y el contenido y tipo de sal del medio. Obtuvimos construcciones formadas por 40, 80 y 120 repeticiones del pentapéptido VPGVG (las cuales denominamos E1, E2, y E3, respectivamente) fusionadas a los dominios de interacción a inmunoglobulinas de la SpA, SpG y ZZ (moléculas Y). Estas construcciones fueron exitosamente producidas en Escherichia coli y purificadas por ciclos de transición invertida (ITC). Se determinaron las temperaturas de transición de las diferentes fusiones mediante el uso de técnicas de fluorescencia, y se optimizó el proceso de ITC para lograr altos rendimientos. Se evaluó la capacidad de unión de anticuerpos de diferentes especies por SPR (surface plasmon resonance). Finalmente, se optimizó la purificación de anticuerpos de diferentes especies por precipitación selectiva, confirmándose la utilidad de los reactivos producidos.