Fragmento scFv

Un fragmento scFv ou fragmento variable de cadea sinxela (scFv, do inglés sigle-chain variable fragment), malia o seu nome, non é un fragmento de anticorpo, senón unha proteína de fusión das rexións variables das cadeas pesada (V_H) e lixeiras (V_L) das inmunoglobulinas, conectadas cun curto péptido enlazador (linker) duns dez a 25 aminoácidos.^[1] Este enlazador é xeralmente rico en glicina para darlle flexibilidade, e tamén en serina ou treonina para darlle solubilidade, e pode conectar o N-terminal da V_H co C-terminal da V_L, ou viceversa.^[2] Esta proteína mantén a especificidade da inmunoglobulina orixinal, a pesar da eliminación das rexións constantes e a introdución do enlazador.^[3] A imaxe da dereita mostra como esta modificación xeralmente non altera a especificidade.

Fragmento scFv en rotación coas rexións determinantes da complementariedade (CDR) salientadas.

As dúas posibles estruturas dun fragmento scFv cos sitios de unión de antíxenos incluíndo o N-terminal á esquerda e o C-terminal á dereita. Os péptidos enlazadores (linker) móstranse como frechas.

Estas moléculas foron creadas para facilitar a técnica do phage display, na que é moi conveniente expresar o dominio de unión ao antíxeno como un péptido único. Como alternativa, pode crearse un scFv directamente a partir de cadeas pesadas e lixeiras subclonadas derivadas dun hibridoma. Os scFvs teñen moitos usos, por exemplo, a citometría de fluxo, inmunohistoquímica, e os dominios de unión ao antíxeno de receptores de célula T artificiais.

A diferenza dos anticorpos monoclonais, que son a miúdo producidos en cultivos celulares de mamíferos, os scFvs son máis a miúdo producidos en cultivos celulares bacterianos, como os de Escherichia coli.^[3]

Purificación

Os scFv carecen da rexión Fc constante que se encontra nas moléculas de anticorpo completas, e, así, os sitios de unión comúns (por exemplo, a proteína G) non se poden utilizar para purificar anticorpos. Estes fragmentos poden a miúdo ser purificados ou inmobilizados usando a proteína L, dado que a proteína L interacciona coa rexión variable das cadeas lixeiras kappa. Máis comunmente, o que se fai é incorporar unha etiqueta de seis histidinas no C-terminal da molécula de scFv e purificalos usando cromatografía de afinidade de metal inmobilizado (IMAC). Por razóns descoñecidas, algúns scFv poden tamén ser captados pola proteína A.

ScFv bivalentes e trivalentes

Estrutura de scFv divalente (arriba) e trivalente (abaixo), en tándem (esquerda) e formato de di-/trimerización (dereita).

Os fragmentos variables de cadea sinxela divalentes (ou bivalentes) (di-scFv ou bi-scFv) poden ser preparados por enxeñaría enlazándolles dous scFvs. Isto pode facerse producindo unha cadea peptídica sinxela con dúas rexións V_H e dúas V_L, orixinando un scFv en tándem.^[4][5] Outra posibilidade é a creación de scFv con péptidos enlazadores que son demasiado curtos para que as dúas rexións variables se preguen xuntas (duns cinco aminoácidos), forzando os scFvs a dimerizarse. Este tipo de scFv coñécense como diacorpos (diabodies).^[6] Os diacorpos teñen unha constante de disociación de ata 40 veces menor que os corespondentes scFv, o que significa que teñen moita maior afinidade pola súa diana. En consecuencia, os fármacos diacorpos poderían administrarse a dosificacións moito menores que as doutros anticorpos terapéuticos e teñen a capacidade de unirse moi especificamente a tumores in vivo.^[7] O uso de enlazadores ou linkers aínda menores (de só un ou dous aminoácidos) leva á formación de trímeros, tamén chamados triacorpos ou tricorpos (triabodies ou tribodies). Tamén se produciron tetracorpos (tetrabodies). Mostran incluso unha maior afinidade ás súas dianas que os diacorpos.^[8]

Todos estes formatos poden estar compostos de fragmentos variables con especificidade por dous antíxenos diferentes, e nese caso son tipos de anticorpos biespecíficos.^[9][10] O máis desenvolvidos destes son os di-scFvs biespecíficos en tándem, coñecidos como enfrontadores biespecíficos de célula T (construtos de anticorpos BiTE).

Exemplos

• Pexelizumab, un scFv que se une ao compoñente 5 do sisema do complemento, utilizado para reducir os efectos da cirurxía cardíaca.^[11]
• C6.5, un diacorpo (diabody) que ten como branco o HER2/neu^[7] que se encontra nalgúns cancros de mama
• Brolucizumab, un scFV que se une a VEGF-A, utilizado para tratar a dexeneración macular húmida relacionada coa idade.